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高次高調波軟Ｘ線源と高精度回転楕円ミラーの開発による軟Ｘ線顕微鏡システムの構築

开发高次谐波软X射线源和高精度球面镜构建软X射线显微镜系统

基本信息

批准号：
15J08622
负责人：
本山央人
金额：
$ 1.79万
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

项目摘要

本研究も目的は，軟Ｘ線ナノ集光素子である回転楕円ミラーの実用化である．昨年度には高次高調波軟Ｘ線レーザーのナノ集光スポット形成に成功した．今年度は新たに軟Ｘ線自由電子レーザー(SX-FEL)光源への回転楕円ミラーのインストールと応用実験，ミラー形状を高精度化するための内面成膜プロセスの開発を実施した．SX-FEL集光システムはSACLAの軟Ｘ線ビームライン(BL1)で実施した．光子エネルギー100eV付近の光をターゲットとした回転楕円ミラーを製作し，集光システムを構築した．波長100eVおよび120eVの光を使った集光実験の結果，いずれにおいても500nm前後のナノ領域に光を集光することに成功した．推定集光強度は10^16W/cm^2を超え，軟X線領域では極めて高い値を達成した．次に，集光軟Ｘ線レーザーを固体サンプルに照射し，光の強度に応じて透過率が上昇する「可飽和吸収」の観測に取り組んだ．光子エネルギーを120eVに調整し，可飽和吸収体にはSiNメンブレンを選択した．低強度領域での透過率が~8%であったのに対して，高強度領域では透過率は~48%まで上昇した．透過率の明確な集光強度依存性を計測し，集光システムが軟Ｘ線非線形現象の研究に応用可能であることを示した．並行して,回転体形状である回転楕円ミラーの内面の形状を修正するための新規プロセスを開発した．ミラーの内側に金属ターゲットを配置して外側から照射するイオンビームでスパッタすることで，ミラー内面にスパッタ粒子を成膜する．今年度は，ミラーの円周方向の形状修正実験に注力し，最初160 nm程度であった真円度を80 nmまで向上させることに成功した．以上のように，2018年度はSACLAにおける集光システム開発と，ミラーの高精度化プロセス開発を実施した．

The purpose of this study is to study the application of soft X-ray concentrator. Last year, the high-frequency high-frequency soft X-ray film was successfully formed. This year's new soft X-ray free electron (SX-FEL) light source for the return of light to the use of high-precision shape of the inner surface of the film to open the implementation.SX-FEL light collection system for the soft X-ray CLA (BL1) implementation. Photon light source 100eV The results of light collection for wavelengths from 100eV to 120eV are as follows: The estimated light intensity is 10^16W/cm^2. The soft X-ray field is extremely high. Second, the collection of soft X-ray light, solid-state irradiation, light intensity, transmittance increase,"saturable absorption" of the measurement of the composition. Photon emission is adjusted to 120eV and saturable absorber is selected for SiN emission. The transmittance in the low intensity region is ~8% and the transmittance in the high intensity region is ~48%. Measurement of transmittance with clear intensity dependence of light collection, light collection system and study of soft X-ray nonlinear phenomena. In parallel, the shape of the body is modified to the shape of the inner surface of the body. The inner surface of the metal particles is arranged on the outer surface and the inner surface of the metal particles is arranged on the outer surface. This year, the shape correction in the circumferential direction was successful at the initial 160 nm level. In 2018, SACLA will focus on the development of light collection systems and the development of high-precision systems.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

回転楕円ミラーを用いた軟X線自由電子レーザー集光システムの開発

使用球面镜的软X射线自由电子激光聚焦系统的开发

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tanaka Masaomi ;Utsumi Yousuke ;Mazzali Paolo A. ;Tominaga Nozomu ;Yoshida Michitoshi ;Sekiguchi Yuichiro ;Morokuma Tomoki ;Motohara Kentaro ;Ohta Kouji ;Kawabata Koji S. ;et al.;Tomohide Terasoma;Y. Kawahigashi;本山央人，大和田成起，久米健大，山口豪太，犬伏雄一，登野健介，小山貴久，江川悟，大橋治彦，矢橋牧名，三村秀和
通讯作者：
本山央人，大和田成起，久米健大，山口豪太，犬伏雄一，登野健介，小山貴久，江川悟，大橋治彦，矢橋牧名，三村秀和

Focusing EUV light with ellipsoidal mirror

使用椭球面镜聚焦 EUV 光

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
H. Motoyama;and H. Mimura
通讯作者：
and H. Mimura

Development of EUV focusing system based on ellipsoidal mirror

基于椭球面镜的EUV聚焦系统的研制

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
H. Motoyama;and H. Mimura
通讯作者：
and H. Mimura

Two-stage reflective optical system for achromatic 10 nm x-ray focusing

用于消色差 10 nm X 射线聚焦的两级反射光学系统

DOI：
10.1088/0953-4075/48/24/244002
发表时间：
2015
期刊：
J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.
影响因子：
0
作者：
Konishi;M.;Motohara;K.;Takahashi;H.;Kato;N.;Terao;Y.;Ohashi;H.;Kono;Y.;Kushibiki;K.;Kodama;T.;Hayashi;M.;Tanaka;I.;Tadaki;K.-. ichi .;Toshikawa;J.;Koyama;Y.;Shimakawa;R.;Suzuki;T.;Tateuchi;K.;Kitagawa;Y.;Kobayakawa;Y.,;H. Motoyama and H. Mimura
通讯作者：
H. Motoyama and H. Mimura

Current status of the development of two-staged focusing system for soft X-ray lasers

软X射线激光器两级聚焦系统的发展现状