グラファイトX線光学素子の製造技術

本新技術の背景、内容、効果は次の通りである。

　一般にX線回折装置や蛍光X線分析装置で物質の微小部分の構造や組成を分析する場合、線源から放射されるX線をスリットやピンホールにより細いビームとし、必要に応じてモノクロメーターなどにより単色化（単一の波長のX線のみを取り出すこと）して、試料に照射している。このような方式では線源から放出されるX線の極一部しか試料照射に利用できず、照射強度が著しく弱くなる。このため弱い信号が雑音に埋もれたり、測定データを得るまでに長時間を要するという問題点があった。
　このような問題を解決するため、鏡で光を集光するように、X線を集光することにより強度を高める方法がある。X線を集光するためには、グラファイトやゲルマニウムの単結晶などを湾曲させたものにX線を照射して集光するが、グラファイトなどを板状に作製した後変形させているので、結晶面が乱れる、変形量を大きくし難く集光能力が小さいという課題がある。

　本新技術は、高分子フィルムを出発原料として、不活性ガス中で加熱して炭素化し、所望形状に湾曲させた後、熱処理することにより、集光に適した形状を持ち、かつ結晶面がそろったグラファイトを得、このグラファイトを用いてX線光学素子を製造するものである。本研究者らは、高分子のフィルムを高温処理するとグラファイトフィルムが生成することを見出し、この成果を基にした平板上のグラファイトの製造を可能とした。さらに研究を重ねた結果、多数の高分子フィルムを積層して加熱、炭素化したものが可塑性を有することを利用し、円弧状などに湾曲させ、加熱・加圧処理すると、X線を回折する結晶面が湾曲した表面に平行に多数生成したグラファイトを作製し得ることを見出した。
　本新技術によるグラファイトX線光学素子の製造工程は次の通りである。

　本新技術には、次のような特徴がある。

　製造されるグラファイトX線光学素子をX線回折装置や蛍光X線分析装置に取り付けて使用することにより、試料へのX線の照射強度を著しく向上させることが可能となり、測定精度の向上と、測定時間の短縮が可能となる。
　また、本素子はX線を集光するだけでなく、同時に単色化する作用を持つためX線回折装置等の光学系の簡素化も可能となる。また中性子線を集光する作用があり中性子線回折装置への利用も可能である。
　従って、次のような用途が考えられる。