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

点击翻译按钮获取中文摘要

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。