Pioneering development of multi-layer mirrors for a new GeV light source via soft X-ray Compton scattering

通过软 X 射线康普顿散射开创性地开发用于新型 GeV 光源的多层反射镜

基本信息

批准号：
22K18707
负责人：
村松憲仁
金额：
$ 4.08万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

2022年度は、アンジュレータから放射される92eVの軟X線を180度方向へ反転反射する多層膜ミラーを開発し、その性能試験を進めた。熱負荷による多層膜の損傷および反射面の歪みを抑えるため、ミラー基板をシリコン製で16mm厚のものとし、以前の低膨張ガラス製5mm厚の基板より水冷ホルダーへの熱伝導性と歪み耐性を改良した。反射面に流体研磨を施すことによって、原子間力顕微鏡で測定された面粗さを80×80平方ミクロン当り0.2nmにまで改良し、反射する軟X線の波長13.5nmに比して十分な精度を達成した。研磨した反射面には50層のMo/Si多層膜を形成し、本研究を進めているニュースバルにおいて実際に92eV付近の軟X線を照射した結果、最大で65.8%の反射率が得られた。これは理想条件における計算値に近く、散乱・拡散成分も十分に抑えられていることが確認できた。その後、開発した多層膜ミラーをコンプトン散乱の実証実験が進められているビームラインチェンバー内に設置し、アンジュレータ放射光の反射試験を行った。放射および反射X線のビームプロファイルと相対強度を既設のワイヤースキャナー式検出器で測定し、反射光をほぼ計画通りの強度で確認することに成功した。水冷ホルダーへの多層膜ミラーの設置においては、隙間にインジウムシートを挿入する工夫を行い、ミラー温度のモニターで大きな上昇が見られなかった他、3日間の長時間照射で反射率の低下も起きず、多層膜の損傷が見られなかった。開発を進めてきた改良型の多層膜ミラーが良好な性能を発揮していることが分かった。

在2022财年，我们开发了一种多层镜，该镜像在180度方向上反映了从起伏器发出的92EV软X射线，并进行了性能测试。为了防止由于热负荷和反射表面的变形而损坏多层膜，镜基板由硅和16毫米厚制成，从以前的低膨胀玻璃基板中提高了导热率和对水冷架的应变抗性。通过将流体抛光涂在反射表面上，通过原子力显微镜测量的表面粗糙度可提高到每80 x 80平方微米的0.2 nm，与反射软X射线的波长相比，达到了足够的精度。在抛光的反射表面上形成了50层Mo/Si多层膜，并且由于新闻Balu的92EV左右的柔软X射线实际上，进行了这项研究，进行了这项研究，获得了65.8％的最大反射率。这在理想条件下接近计算的值，并且已经证实，散射和扩散的成分也得到了足够的抑制。然后将开发的多层镜安装在梁线室内，其中正在进行康普顿散射的演示实验，并对悬挂式同步辐射进行反射测试。使用现有的电线扫描仪检测器测量了辐射和反射X射线的光束曲线和相对强度，并以几乎计划的强度成功确认了反射的光。将多层镜安装在水冷架中时，将凹板插入间隙中，并且镜温度监测器没有显着上升，并且在长时间辐照三天后没有降低反射率，也没有观察到对多层膜的损害。已经发现，已开发的改进的多层镜子表现出了良好的性能。

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）

Development of an improved multi-layer mirror for the new γ-beam source via X-ray Compton scattering

通过 X 射线康普顿散射开发用于新型 γ 束源的改进多层镜

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
LASTI Annual Report
影响因子：
0
作者：
N. Muramatsu;T. Harada;S. Date;K. Kanda ;M. Miyabe;S. Miyamoto; H. Ohkuma;M. Okabe;H. Shimizu;S. Suzuki;A. Tokiyasu;T. Watanabe
通讯作者：
T. Watanabe

高エネルギー光子ビーム実現に向けた軟X線コンプトン散乱開発プロジェクト

实现高能光子束的软X射线康普顿散射开发项目

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Improvement of a Mo/Si multi-layer mirror for the high-energy γ beam production by X-ray Compton scattering

用于 X 射线康普顿散射产生高能 γ 束的 Mo/Si 多层镜的改进

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
ELPH Annual Report
影响因子：
0
作者：
N. Muramatsu;S. Date;T. Harada;K. Kanda;M. Miyabe;S. Miyamoto;H. Ohkuma;M. Okabe;H. Shimizu;S. Suzuki;A. Tokiyasu;and T. Watanabe
通讯作者：
and T. Watanabe

High-energy gamma beam generation using Compton scattering of X-rays

利用 X 射线康普顿散射产生高能伽马束

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
N. Muramatsu;T. Harada;S. Date;K. Kanda ;M. Miyabe;S. Miyamoto; H. Ohkuma;M. Okabe;H. Shimizu;S. Suzuki;A. Tokiyasu;T. Watanabe;Koji Ishidoshiro;Masahiro Okabe
通讯作者：
Masahiro Okabe

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0
作者：
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通讯作者：
時安敦史

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发表时间：
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期刊：
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作者：
Keigo Kawase;Ryukou Kato;Akinori Irizawa;Masaki Fujimoto;Shigeru Kashiwagi;Shigeru Yamamoto;Fumiyoshi Kamitsukasa;Hiroki Osumi;Masaki Yaguchi;Akira Tokuchi;Shoji Suemine;Goro Isoyama;K.-I.Yoshikawa;西村淳;村松憲仁
通讯作者：
村松憲仁