４枚の形状可変ミラーを用いた硬Ｘ線アダプティブ集光光学系の開発

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本年度は，機械曲げ機構と圧電素子駆動型バイモルフミラーを組み合わせたハイブリッド型変形機構を持つ長尺形状可変ミラーの開発に取り組んだ．開発したミラーは，まず機械曲げ機構によりミラー基板両端に異なる曲げモーメントを与え，ミラーを近似的な非球面形状へと変形させ，その後残った高周期の形状誤差を圧電素子駆動型バイモルフミラーにより回折限界集光を達成可能な精度で形状を修正する．このようなシステムをとることで，圧電素子の担う変形量が減るため，圧電素子のドリフト量を減らし，形状の時間安定性が向上する．開発した長尺形状可変ミラーを用いて，変形テストを行ったところ，PV4 nmの精度で楕円形状を創成することに成功した．また，ミラー形状は2時間以上安定していることを確認し，高精度変形かつ長時間の安定性を有するミラーの変形機構の開発に成功した．開発した長尺形状可変ミラーを用いてSPring-8にて一次元可変集光および，二次元集光実験を行った．一次元可変集光実験は，ミラーの入射角を変更することで，ミラーの開口数を変化させ異なる2つのサイズのX線集光ビームの形成を試みた．明視野ナイフエッジスキャン法により，集光径を評価したところ半値全幅で127 nmと253 nmという回折限界条件と同じサイズの集光ビームの形成に成功した．また，長尺形状可変ミラーを用いてKirkpatrick-Baezミラー集光光学系を構築し，二次元集光実験を行った．集光径の評価を行った結果156 nm (垂直) × 175 nm (水平)の回折限界条件とほぼ同等な大きさのＸ線二次元集光ビームの形成に成功した．また，集光ビームの形成後走査透過型顕微法を用いてＴａ製のスターチャートの計測を行ったところ，1時間の計測中もビームは安定しており，最小で100nmの構造を分解することに成功した．