高精度電鋳プロセスの開発と回転楕円軟Ｘ線集光ミラー作製への応用

高精度电铸工艺开发及其在球面软X射线聚焦镜制造中的应用

• 批准号: 15J08580
• 负责人: 久米 健大
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J08580/
• 关键词: X線ミラー; 高精度転写; 電鋳法; 高精度形状転写; ナノ精度形状計測

前年度まで，室温電析を特徴とした電鋳法による高精度形状転写プロセスの開発に取り組んできた．一方で転写性能評価は転写形状と被転写形状の比較によりなされるが，小径円筒状のミラー内面の形状を高精度に計測することは困難であり，これまで転写性能評価は真円度測定器を用いた周方向プロファイルの計測・比較のみにとどまっていた．そこで複数のレーザープローブと参照平面を用いた同時比較計測を特徴とした，マンドレル外周のための三次元形状計測装置を改造し，ミラー内面形状計測システムを開発した．ここでは，ミラー内面上での走査が可能である接触式プローブも併用した装置構成とした．接触式プローブによる摩擦や測定力の影響を補正・最小化することで，10 nmの置き直し再現性の下，ミラーの長手方向プロファイルの計測が可能となった．複数の長手方向プロファイルと周方向プロファイルを組み合わせてミラー形状誤差の三次元的な分布を求め，マスター形状誤差と比較した結果，上下流端近傍を除いた中心付近においてRMS 15 nmの精度で形状転写がなされていることが確認された．数十ミリメートルスケールの範囲でこのような転写精度が達成された例は報告されていない．ミラー形状誤差に基づき，波動光学シミュレーションにより集光特性を求めたところ，波長4.13 nmの軟X線を光源に用いた場合，ビーム中心から半径250 nmの範囲内にエネルギーの50%以上が含まれることが示された．これは同ミラーを用いて大型放射光施設で実施された実際の集光実験結果とよく一致している．このように高精度ミラーの作製・形状評価により，高精度X線光学素子作製手法としての提案プロセスの有用性を示した．

In the previous year, room temperature electronic analysis was used to analyze high-precision shapes, one side, performance, shape, shape, etc. In order to improve the accuracy of the three-dimensional shape tester, it is necessary to compare the reference plane of the reference plane with the reference plane of the reference plane in the same time, the device of the three-dimensional shape is modified, and the inner shape of the device is modified. It is possible that the contact device is used to make a contact on the inner surface. The contact device is used to measure the force of friction. The shadow is being minimized, and 10 nm is under direct reproducibility. The calculation of the distribution of the three dimensions of the shape difference in the long hand direction, the long hand direction, the circumferential direction, the circumferential direction, the long hand direction, the long hand direction, the circumferential direction, the circumferential direction, the The upper and lower end of the channel is close to the RMS 15 nm precision center, and the shape is similar to that of the upper and lower end of the stream. the shape of the upper and lower end is close to the upper and lower end, and the shape of the upper and lower end is close to the upper and lower end. the shape of the upper and lower end is close to the upper and lower end, the shape is close to the upper and lower end, the shape is close to the upper and lower end, and the shape is close to the upstream and upstream. The wavelengths of 4.13 nm and X ray sources are coupled with each other, and the temperature is more than 50% in the temperature range of 250 nm. The temperature is similar to that of large-scale radiation equipment, and the results of international light collection are the same as those of large-scale radiation equipment. High-precision X-ray optical elements are used to demonstrate the usefulness of the proposed method.

项目成果

Replication Accuracy of Electroforming Process for X-ray Ellipsoidal Mirror

X射线椭球镜电铸工艺的复制精度

• 发表时间: 2017
• 作者: T. Kume;Y. Takei;S. Egawa;G. Yamaguchi;H. Motoyama;and H. Mimura
• 通讯作者: and H. Mimura

電析膜の内部応力測定と電鋳法の形状転写性能評価

电铸法沉积膜内应力测量及形状转移性能评价

• 发表时间: 2015
• 作者: 久米健大;江川悟;山口豪太;三村秀和
• 通讯作者: 三村秀和

Three-dimensional Shape Measurement for X-ray Ellipsoidal Mirror

X射线椭球镜三维形状测量

• DOI: 10.1117/12.2273666
• 发表时间: 2017
• 期刊: Proceeding of SPIE
• 作者: T. Kume;Y. Takei;S. Egawa;G. Yamaguchi;H. Motoyama;and H. Mimura,
• 通讯作者: and H. Mimura,

Electroforming process specialized for fabrication of x-ray ellipsoidal mirror

专门用于制造 X 射线椭球面镜的电铸工艺

• 发表时间: 2016
• 作者: T. Kume;S. Egawa;Y. Takeo;and H. Mimura
• 通讯作者: and H. Mimura

回転楕円ミラー用マンドレルの3次元高精度形状計測法の開発

球面镜心轴3D高精度形状测量方法开发

• 发表时间: 2017
• 作者: 武井良憲，三村秀和;武井良憲，三村秀和;久米健大，武井良憲，三村秀和
• 通讯作者: 久米健大，武井良憲，三村秀和