軟X線光学の基礎

软 X 射线光学基础知识

• 批准号: 01651002
• 负责人: 波岡 武
• 金额: $ 38.4万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 1991
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-01651002/
• 关键词: 軟X線; 多層膜; 光学定数; 超薄膜; 耐熱光学素子; 軟X線偏光子; 軟X線移相子

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。

This study は 40 ev ~ 1 kev の soft X-ray に し seaborne, multilayer optical element (1) high working rate son の 発, (2) そ の based と な る ultrathin membrane state に お け る various substances の optical constant の decision, (3) optical element の の heat resistance, (4) the high rate of unseen polarizing element の open 発 と そ の 応 purpose を と す る. そ の た め は Lord this year と し て, (1) multilayer の coarse surface, interface さ や の periodically review 価 made of small Angle X-ray inflexion device の と そ れ を using し た film thickness モ ニ タ ー の precision correction, (2) reflectivity デ ー タ か ら の の 発, optical constant precision decision method and optical element child review 価 び モ ノ ク ロ メ ー タ の design, production, (3) of the SiC や metal reflector の ア ン ジ ュ レ ー タ ー light テ ス の ト device design, production, (4) 3 back reflective partial photonic の と, そ れ を with い た の department of all kinds of optical polarization characteristic line の determination を っ た. The main たる results を times に records す. (1) the existing の X-ray を inflexion device with い て determination し た 単 film の multiple reflection パ タ ー ン か ら film thickness error below 1% で を decided し た. ま た そ の numerical で crystal oscillator film thickness gauge calibration を の line っ て Mo/Si multilayer を し, design flux り の film thickness に horizon さ れ て い る こ と を 45 ° incident に お け る soft X-ray reflection ピ ー ク の エ ネ ル ギ ー position か ら confirm し た. (2) film の soft X-ray reflectivity か ら optical constant を decided す る parsing で, new に エ ネ ル ギ ー で have ら れ る film thickness の ば ら つ き を え suppression た こ と で 70 a gold ultrathin membrane に し seaborne て も く accuracy good decision で き た. Compound substances such as また and BN に また object を broad げ optical determination を determines た た. (3) ア ン ジ ュ レ ー タ ー light テ ス ト の reserve of Duan Jie と し て high エ research PFBL ー 12 c の powerful radiation light に つ い て calorimetry か ら 10 w/cm ^ 2 と も っ た. ま た こ の ray で SiC mirror に つ い て irradiation テ ス ト し た が, light point の り に temperature distribution が now れ ず, radiation light beginning with ミ ラ ー と し て SiC は optimal れ た material で あ る こ と を confirm し た. (4) gold コ ー ト し た 3 back to a partial photonic を reflective い て PFBL ー 11 d の optical splitter emergent light の determination of polarization characteristics を し, linear polarization degree of 80%, has drifted back towards ¥ polarization degree of 4% の 楕 has drifted back towards ¥ polarized で あ る こ と, front mirror な ど の influence で long axis が level よ り about 5 degrees tilt い て い る こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

M.Yamamoto: "Best materials and Design of High Raflectance Multilayers for Soft X-Ray Microscopes" Proc.X-Ray Microscope(Oyama,1988).

M.Yamamoto：“用于软 X 射线显微镜的高反射率多层的最佳材料和设计”Proc.X 射线显微镜（Oyama，1988）。

波岡武: "多層膜の光学ー軟X線用多層膜ー" 分光研究. 38. 225-241 (1989)

Takeshi Namioka：“多层膜光学 - 用于软 X 射线的多层膜”光谱研究 38. 225-241 (1989)。

S.Nakayama: "Soft X-Ray Reflectometer with a Laser-Produced Plasma Source" Abstracts of 9th International Conference on Vacuum Ultraviolet Radiation Physics. 261 (1990)

S.Nakayama：“带有激光产生等离子体源的软X射线反射计”第九届真空紫外辐射物理国际会议摘要。

M.Yamamoto: "Reflectance Degradation of Soft X-Ray Multilayer Filters upon Exposure to Synchrotron Radiation" Physica Scripta. 41. 21-24 (1990)

M.Yamamoto：“软 X 射线多层滤光片暴露于同步辐射时的反射率退化”Physica Scripta。

M.Yamamoto: "Optical Criterion of the Selection of Material Pairs for High-Reflectance Soft X-Ray Multilayers" Proc.SPIE vol.1140. 1140. 448-452 (1989)

M.Yamamoto：“高反射率软 X 射线多层材料对选择的光学标准”Proc.SPIE vol.1140。