Performance of laminar-type holographic grating for a soft X-ray flat field spectrograph in the 0.7-6 nm region

0.7-6nm領域における軟X線平面結像型ラミナータイプホログラフィック回折格子の評価

小池 雅人; 佐野 一雄*; Gullikson, E. M.*; 原田 善久*; 隈田 英樹*

Koike, Masato; Sano, Kazuo*; Gullikson, E. M.*; Harada, Yoshihisa*; Kumata, Hideki*

0.7-6nmを波長領域とする軟X線平面結像型分光器で使用される2400本/mmの刻線密度を持つラミナー型ホログラフィック回折格子を設計製作した。不等間隔溝パターンは非球面波露光を用いて、ラミナー型の溝形状は反応性イオン・エッチング方法によって形成した。この回折格子をモリブデンK軟X線光源とCCD検知器を備えた分光写真機を使用して評価した。さらに、0次~3次のスペクトルの絶対回析効率をシンクロトロン放射ビームラインに設置された反射率計を使用して測定した。実験の結果は、この回折格子は機械刻線レプリカ回折格子と同等の分解能を持ち、波長約2nmの1次光で2%以上の絶対回折効率を得た。さらに、この回折格子は1.0nmの波長領域でも高い回折効率と、全ての波長領域に渡り低い高次光の強度を示した。

Laminar-type holographic grating having a groove density of 2400 lines/mm was designed and fabricated for use with a soft X-ray flat field spectrograph covering the 0.7-6 nm region. The varied-line-spaced grating pattern was generated by use of an aspheric wave-front recording system and the laminar-type grooves were formed by a reactive ion-etching method. The performance of the grating was evaluated by using a molybdenum K X-ray generator and a spectrograph with a CCD imaging detector. Also the absolute diffraction efficiencies of 0th, 1st, 2nd, and 3rd spectral orders were measured by use of the reflectometers installed at synchrotron radiation beamlines. The experimental results showed that the holographic grating indicated comparable spectral resolution and maximum first-order diffraction efficiency (2%) at 2 nm with a replica grating made from a mechanically ruled varied-line-spacing grating, and it also showed higher efficiency in 1.0nm region and lower level higher order light over the whole wavelength range than the replica grating.