| チームリーダー ： |
松山 智至【大阪大学 大学院工学研究科 助教】 |
| 中核機関 ： |
大阪大学 |
| 参画機関 ： |
なし
|
- Ⅰ．開発の概要
- 非球面ミラーを形状精度1 nmレベルで作製し、これら4枚を高精度に組み合わせることで、硬X線領域において高い分解能を実現するアクロマティック結像光学系を構築し、これによって結像型硬Ｘ線顕微鏡を開発する。本顕微鏡によって試料内部を二次元（もしくは三次元）で高分解能観察しながら、同時にＸ線分光分析を行うことで、試料の形状だけでなく状態をも調べられる新しいＸ線顕微分光法が開拓されるものと期待される。
- Ⅱ．開発項目
- （１）高精度かつ超平坦な非球面ミラーの作製
- 形状誤差2 nm以下、表面粗さ0.2 nm RMS以下の非球面ミラーを作製した。
- （２）アライメント精度の解析とアライメント手順の確立
- 新開発の波動光学シミュレータを用いたアライメント手順を確立し、アライメント所要時間を2日以内，微調整を半日に短縮することを可能にした。
- （３）高精度アライメントシステムの開発
- 18軸アライメントシステムの開発を行った。全体角と相対角の調整精度については0.1μradを実現した。
並進ステージ，変位計，オートコリメータで構成されたアライメント支援システムを開発し、形状計測分解能1μm、角度計測分解能10μradを達成した。
- （４）結像型硬Ｘ線顕微鏡の開発
- 結像型硬X線顕微鏡の開発を完了した。11.5 keVでの評価において線幅50 nmのラインアンドスペースパターンが解像できることを確認し、最大視野約20 μmで歪みの無い像を得ることができた。8～12 keVのX線結像評価で、エネルギー依存性は見られず、色収差がないことを確認した。
- （５）結像型硬Ｘ線顕微鏡のデモ観察
- XAFS顕微鏡（吸収端近傍で吸収スペクトルを取得しイメージングする顕微鏡）のデモ実験を行った。タングステンの吸収端を利用することで、金とタングステン微粒子の識別を可能にした。また、4eVごとに細かくエネルギーを変化させながら画像(14枚)を撮影することで、観察領域すべての点で詳細な吸収スペクトルを取得できた。
- Ⅲ．評 価
- 本課題は、超平滑な楕円面と双曲面を有する非球面ミラー4枚から構成される結像光学系と高精度アライメント技術により、高分解能を有する結像型硬Ｘ線顕微鏡の開発を目指すものである。高精度非球面ミラー、アライメント手法、18軸アライメントシステムなどの要素技術の開発を経て、結像型硬Ｘ線顕微鏡を開発し、線幅50 nmの結像性能と8～12 keVのX線に対してエネルギー依存性や色収差が無いことを確認した。また、複雑で微妙なミラーアライメント作業を飛躍的に簡素化できる、楕円面と双曲面を一体化したミラーの開発も並行して行っており、これについては今後の展開を大いに期待したい。本開発は当初の開発目標を達成し、本事業の趣旨に相応しい成果が得られたと評価する［Ａ］。
|