特許7417027IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

例えばKirkpatrick-Baezミラー(以下、単に「KBミラー」と称す。)光学系に用いるのに好適な、反射型X線光学素子、これを用いたX線集光システム、および前記反射型X線光学素子の製造方法に関するものである。

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、小型であっても精度よく安定した姿勢に保持(設置)することができる反射型光学素子、および当該反射型光学素子を効率よく高精度に作製する方法を提供する点にある。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明は、以下の発明を包含する。 (1) X線の反射面が形成された反射部と、前記反射部の前記反射面に沿った光軸方向である子午線方向に直交する方向の端部に連続して設けられ、前記子午線方向に延びる把持部とよりなる、反射型X線光学素子。

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

以上にしてなる本願発明に係る反射型X線光学素子は、反射部の反射面に沿った光軸方向である子午線方向に直交する方向の端部に連続して設けられ、子午線方向に延びる把持部を備えるので、当該把持部を支持することにより、反射部(反射面)を精度よく安定した姿勢に、容易かつ確実に保持することができる。したがって、集光素子の場合には集光性能を向上させることができる。また、アライメント自体も当該把持部を動かすことで高精度に行うことが可能となる。

特に、前記把持部が、反射部の端部から子午線方向に沿った一方向にのみ延設され、略L字状に構成されたものでは、効率的な構造となり、たとえばKBミラー光学系のように複数の素子を組み合わせた光学系を構築する場合にも、素子の設置に関する自由度が向上し、光学系全体の設計の自由度も向上して装置の小型化も容易となる。

本発明は、前記反射面の子午線方向に沿ったミラー長が10mm以下の小型のX線光学素子に特に効果的である。すなわち、本発明はこのような小型の光学素子であっても把持部を備えることで反射部(反射面)を精度よく安定した姿勢に、容易かつ確実に保持可能としたものである。

具体的には、前記反射面が子午線方向に部分楕円形状をもつX線集光用の反射面である、いわゆる楕円形集光ミラーに好適である。

また、この部分楕円形状をもつX線光学素子を2つ設け、第1のX線光学素子を、把持部から反射部が縦方向に延び、反射面がX線の入射する前後方向(光軸方向)に対して横方向を向くように設置し、第2のX線光学素子を、把持部を第1のX線光学素子の把持部と側方に並べ、反射部は第1のX線光学素子がある側の横方向に延び、反射面が縦方向を向くように設置し、第1のX線光学素子の前記反射面によりX線を水平方向に集光し、且つ第2のX線光学素子の前記反射面によりX線を鉛直方向に集光し、これによりKBミラー光学系を成す、反射型X線光学素子を用いたX線集光システムでは、互いに並んだ双方のX線光学素子の把持部を支持することで各光学素子の反射部(反射面)を精度よく安定した姿勢に容易かつ確実に保持でき、優れた集光性能を有するKBミラー光学系を提供することができる。

また、本発明の反射型X線光学素子の製造方法として、前記反射部および前記把持部を、一つの平凹シリンドリカルレンズから切り出して形成し、前記平凹シリンドリカルレンズの凹レンズ面より前記反射面を形成することとしたので、凹凸レンズ面形状を利用して部分楕円形状の反射面を効率よく作製できるとともに、当該反射部と把持部とを同一素材で連続した一体品として提供することができるので、環境変化によるアライメント誤差も生じにくく、かつ把持部を支持することで反射部の反射面をより安定的に精度よく保持することができる。

特に、前記切り出し後の凹レンズ面に薄膜を成長させて子午線方向に部分楕円形状をもつX線集光用の前記反射面を形成する方法では、前記凹レンズ面を利用して効率よく成膜することができるが、当該成膜の際、把持部を支持することで成膜する反射部を安定保持し、より精度良く反射面を形成することができる。

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 本発明の代表的実施形態にかかるX線集光システムを成すX線集光装置を示す斜視図。
【図2】 同じくX線集光装置の光軸方向に直交する横方向から見た側面図。
【図3】 同じくX線集光装置の光軸方向から見た正面図。
【図4】 同じくX線集光装置の要部を示す斜視図。
【図5】 同じくX線集光システムに用いる反射型X線集光素子を示す説明図であり、(a)は水平集光用の素子、(b)は鉛直集光用の素子、(c)はこれらの組み合わせ方をそれぞれ示す。
【図6】 同じくX線集光装置のX線の集光を示す説明図。
【図7】 本発明に係る反射型X線集光素子の製造手順を示す説明図。
【図8】 製造後の反射型X線集光素子を示す説明図。
【図9】 同じくX線集光装置を用いた実験結果を示すグラフ。
【図10】 同じくX線集光装置を用いた実験結果を示すグラフ。

代表図 図1本件の代表的な図

1A、1B 反射型X線光学素子 2 反射部 2a 端部 20 反射面 200 反射基面 21 薄膜 211 Al層 212 Pt層 3 把持部 41 水平側第1調節ステージ 410 調節機構 411 調節機構 42 水平側第2調節ステージ 420 弾性ヒンジ 421 リニアアクチュエータ 51 垂直側第1調節ステージ 510 調節機 52 垂直側第2調節ステージ 520 弾性ヒンジ 521 リニアアクチュエータ 8 シリンドリカルレンズ 80 凹面 81 領域 82 素子基材 9 X線集光装置 90 基台 900 水平基台部 901 垂直基台部 91A 水平側調節ステージ 91B 垂直側調節ステージ 92 スライドステージ 93 開口制限スリット 930、931 L字板 932、933 アクチュエータ 94 サンプルステージ 940、941、942 アクチュエータ S X線集光システム

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