大気圧プラズマを用いたX線結晶光学素子の超精密無歪み加工

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極狭空間でのプラズマ安定生成手法として、最大圧力10気圧条件下におけるPlasma Chemical Vaporization Machining (PCVM) 加工に向け、前年度製作した高気圧プラズマ生成チャンバーに取り付ける、インピーダンス整合回路の設計、製作を行った。チャンバー内のL（インダクタンス）およびC（キャパシタンス）の分布を概算，あるいは実際に測定し，高周波導入のためのインピーダンス整合回路を完成させ、電力等を厳密にパラメータとできるよう装置系を構築した。製作したチャンバーにおいて、シリコンウエハを用いた基礎検討を行い、現状最大で目標としていた10気圧条件下でのプラズマ生成を確認した。また、電解集中を有効に利用できる電極とし前年度検討した極細ワイヤ電極を用い、さらに前年度考案した粗さの悪化を抑制するための電源へのパルス変調の導入について、さらに詳細に検討を行った。電源のオフ時間を長くとるほど、拡散による反応生成物の排出が進み、粗さの悪化が抑制されることが分かった。また、ターボ分子ポンプを導入しガス導入前の真空度を向上させたところ、表面粗さがさらに良化したことから、やはり雰囲気ガス中の不純物が表面粗さに与える影響は大きく、多くの知見が得られた。さらに、実際の結晶光学素子に対してワイヤ電極による加工を適用し、大型放射光施設にて結晶性評価実験を行った。結果として、幅約100ミクロンの結晶はやはりまだ加工分解能の不足を示唆しており、本研究の目標である高圧プラズマによる加工の重要性が増したと考えられる。対して、こちらもこれまで未達成であった幅1ミリ程度の結晶に関しては、加工により結晶性が改善し、高品質な反射面が創生されていることが確認された。