軟X線光学の基礎

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本研究は40eV〜1keVの軟X線に対し、(1)高効率多層膜光学素子の開発、(2)その基礎となる超薄膜状態における各種物質の光学定数の決定、(3)光学素子の耐熱性の研究、(4)高効率偏光素子の開発とその応用を目的とする。そのため本年度は主として、(1)多層膜の表面・界面粗さや周期性の評価用小角X線回折装置の製作とそれを利用した膜厚モニターの精密校正、(2)反射率データからの光学定数精密決定法の開発、及び光学素子評価用モノクロメータの設計・製作、(3)SiCや金属反射鏡のアンジュレーター光照射テスト装置の設計・製作、(4)3回反射型偏光子の試作と、それを用いた各種光学系の偏光特性の測定を行った。主たる成果を次に記す。(1)現有のX線回折装置を用いて測定した単層薄膜の多重反射パターンから膜厚を誤差1%以下で決定した。またその値で水晶振動子膜厚計の校正を行ってMo/Si多層膜等を作製し、設計通りの膜厚に積層されていることを45°入射における軟X線反射ピークのエネルギー位置から確認した。(2)薄膜の軟X線反射率から光学定数を決定する解析で、新に各エネルギーで得られる膜厚のばらつきを抑えたことで70A金超薄膜に対しても精度良く決定できた。また、BN等化合物物質にも対象を広げ光学定数を決定した。(3)アンジュレーター光照射テストの予備的段階として高エ研PFBLー12Cの強力放射光について熱量測定から10W/cm^2と見積もった。またこの放射光でSiC反射鏡について照射テストしたが、照射点の回りに温度分布が現れず、放射光初段用ミラーとしてSiCは優れた材料であることを確認した。(4)金コートした3回反射型偏光子を用いてPFBLー11Dの分光器出射光の偏光特性を測定し、直線偏光度80%、円偏光度4%の楕円偏光であること、前置鏡系などの影響で長軸が水平より約5度傾いていることを明らかにした。