高精度ウォルターミラーを用いた軟Ｘ線結像顕微鏡の開発

使用高精度瓦尔特镜开发软X射线成像显微镜

• 批准号: 16J10126
• 负责人: 江川 悟
• 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: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J10126/
• 关键词: 軟X線; 自由電子レーザー; ウォルターミラー; 高次高調波; 可飽和吸収; 光学素子; 結像; 結像顕微

軟Ｘ線を用いた顕微鏡は可視光顕微鏡に比べて高い空間分解能を示すことに加えて、元素識別能に優れるため複雑な化学組成を持つ対象の分析に有用である。斜入射反射型軟Ｘ線結像素子であるウォルターミラーは色収差が無く高効率な上、大開口を有する理想的な軟X線結像素子である。しかし作製困難な形状を持つため十分な精度を持つウォルターミラーは実現されていなかった。申請者は高精度ウォルターミラーを独自に作製し、高輝度超短パルス軟X線光源である高次高調波や軟Ｘ線自由電子レーザーを用いたフェムト秒パルス軟Ｘ線顕微鏡を開発した。ウォルターミラーの作製には所属研究室で新規に開発された有機砥粒研磨法を用いた形状修正加工装置を利用した。加工と形状計測を反復することで形状精度を向上させ、1 nm RMSを超える形状精度の母型を作り、その形状転写によってウォルターミラーを得た。高次高調波はアト秒からフェムト秒のパルス幅を持つ超短パルス軟Ｘ線である。高次高調波を用いた軟Ｘ線顕微鏡の開発を行った。シングルショット顕微観察により40 fsの時間分解能とサブミクロン空間分解能を実現した。本システムにアト秒高次高調波光源を導入することでこれまで実現されていないアト秒時間分解能イメージングが可能となる。高強度な軟X線光源である軟Ｘ線自由電子レーザーを用いた結像顕微鏡を構築し、一般的な可視光顕微鏡を上回る250 nmの空間分解能を実現した。高強度超短パルス照明が可能な本顕微鏡の特性を活かし、非線形光学現象の一種である軟Ｘ線可飽和吸収の可視化に成功した。

X-ray microscopes can be used for optical microanalysis. High-temperature space decomposition can be used to show that the elements can be used to analyze the chemical composition of the chemical complex. The oblique incident reflection type X-ray pixel sub-pixel has an ideal X-ray pixel sub-pixel at a large opening, and the color difference is not high. The shape is very accurate and the precision is very high. Applicants are required to operate alone with high precision, ultra-short temperature, X-ray light source, high-order high-frequency wave and X-line free electrons. in order to improve the accuracy of the system, the applicants are required to work alone, high-precision, ultra-short, X-ray light source, high-order high-frequency wave, X-ray, high-frequency, high-precision, high-precision, In the new standard of the research laboratory, the machine tool grinding method is used to modify the shape of the machine to modify the shape of the machine. Machining shape precision up, 1 nm RMS shape precision up, up, up and down. The amplitude of high-order high-frequency waves is ultrashort, X-ray, and so on. The high-order high-altitude wave is used to start the operation of the high-order high-speed wave. It is necessary to observe that 40 fs time decomposition can improve the performance of space decomposition. In this system, high-order high-frequency light sources can be used to realize the impact of high-order high-frequency light sources. High intensity X-ray light source, high-intensity X-ray light source, X-ray High-strength ultra-short dielectric lighting may have a high-intensity X-ray and absorbable optical properties such as live light, non-shaped optical imaging, and absorbability.

项目成果

Construction of a soft x-ray transmission microscope for evaluation of Wolter mirror optics

构建用于评估 Wolter 镜光学器件的软 X 射线透射显微镜

• 发表时间: 2017
• 作者: Satoru Egawa;Hiroto Motoyama;Atsushi Iwasaki;Kaoru Yamanouchi;Hidekazu Mimura
• 通讯作者: Hidekazu Mimura

ウォルターミラーを用いた軟X線FELシングルショットイメージング

使用 Walter Miller 进行软 X 射线 FEL 单次成像

• 发表时间: 2019
• 作者: S. Egawa;T. Kume;Y. Takeo;Y. Takei;H. Motoyama and H. Mimura;江川悟,本山央人,山口豪太,大和田成起,久保田雄也,松澤雄介,久米健大,矢橋牧名,三村秀和
• 通讯作者: 江川悟,本山央人,山口豪太,大和田成起,久保田雄也,松澤雄介,久米健大,矢橋牧名,三村秀和

高精度マンドレル作製と形状転写による軟X線結像用ウォルターミラーの作製

通过高精度心轴制造和形状转移制造用于软 X 射线成像的瓦尔特镜

• 发表时间: 2019
• 作者: S. Egawa;T. Kume;Y. Takeo;Y. Takei;H. Motoyama and H. Mimura;江川悟,本山央人,山口豪太,大和田成起,久保田雄也,松澤雄介,久米健大,矢橋牧名,三村秀和;江川悟,本山央人,山口豪太,松澤雄介,久米健大,大和田成起,矢橋牧名,三村秀和
• 通讯作者: 江川悟,本山央人,山口豪太,松澤雄介,久米健大,大和田成起,矢橋牧名,三村秀和

Current status of development of ultraprecise Wolter mirror for soft X-ray microscopy

软X射线显微镜用超精密Wolter镜的研制现状

• 发表时间: 2016
• 作者: Satoru Egawa;Yoshinori Takei;Yusuke Matsuzawa;Hiroto Motoyama;Takehiro Kume;Yoko Takeo and Hidekazu Mimura;Satoru Egawa
• 通讯作者: Satoru Egawa

Evaluation of figure accuracy of Wolter mirror fabricated by electroforming

电铸沃尔特镜形状精度评价

• DOI: 10.1117/12.2243422
• 发表时间: 2016
• 期刊: Proceeding of SPIE
• 作者: S. Egawa;T. Kume;Y. Takeo;Y. Takei;H. Motoyama and H. Mimura
• 通讯作者: H. Motoyama and H. Mimura