異種材料微粒子アセンブル技術による卓上型シンクロトロンのための軟X線源の開発

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本研究では新規な微粒子のアセンブル技術を用いて卓上型シンクロトロン用の軟X線源構造を作製することを目的とした.本年度は1)理論計算による軟X線源構造の設計と2)軟X線源の中の微細構造を実現する粒子アセンブル技術の開発を行った.1)理論計算による軟X線源構造の設計理論計算によって軟X線放射に必要な膜厚と間隔を求めることができる.その際に,膜厚と間隔の誤差が放射強度に与える影響を計算した.その結果,使用する軟X線放射の角度によって誤差の影響が変わった.41mradの放射角度を使用する場合,寸法誤差による放射強度の減少を10%に抑えるためには約0.2μmの寸法誤差まで許容することが明らかになった.2)粒子アセンブル技術軟X線源実現のために膜厚の間隔を上記で求めた許容誤差範囲に抑えることが重要である.そのため,膜厚間に支柱を設けるための微粒子アセンブル技術を開発した.微粒子として直径500nmのポリスチレン粒子を用いた.支柱となる微粒子を所望の形状にパターン化するために,a)微細溝を有するテンプレート基板へのセルフアセンブル技術とb)アセンブルによって形成したパターンのターゲット基板への転写技術を実現した.a)ではテンプレート基板上のコロイド溶液を乾燥させ,メニスカスの後退速度を制御することで,微細溝への高収率なアセンブルが可能となった.b)では自己組織化膜を用いて基板の撥水性を変えることで,粒子と基板間の付着力を制御した.これらの結果により所望の粒子パターンを得ることができ,軟X線源のための支柱構造が実現される.