SPring-8 BL11XUにおける液体窒素冷却シリコン分光結晶の特性評価

Characterization of cryogenically cooled silicon crystals, for the double-crystal monochromator on BL11XU at SPring-8

戸澤 一清*; 桐山 幸治*; 三井 隆也; 塩飽 秀啓   ; 原見 太幹

Tozawa, Kazukiyo*; Kiriyama, Koji*; Mitsui, Takaya; Shiwaku, Hideaki; Harami, Taikan

大型放射光施設SPring-8原研ビームラインBL11XUの分光結晶として、水冷ダイヤモンド結晶に換わり液体窒素冷却Si結晶を導入した。BL11XUでは6keVから70keVまでの広範囲のX線エネルギーを利用するために、Si(111)及びSi(311)の2個の結晶面を入射X線に垂直な水平軸(X軸)駆動ステージにより切り替えることのできるシステムを開発した。まず、結晶ホルダの組立などにより結晶に発生する歪みを見積もるために、結晶ホルダに結晶を組み込んだ状態における結晶性の評価をオフラインで行った。MoK線を用い二結晶平行配置で両結晶面の第二結晶についてX線の結晶面における入射位置を変化させてロッキングカーブ測定を行った。得られたロッキングカーブの半値幅はいずれもX線の入射位置に依存せず一様で、理論値とほぼ同等であり、結晶性が良いことがわかった。BL11XUにおいてアンジュレータ放射光を用いて強度測定及びロッキングカーブ測定を行った。その結果、いずれの結晶面もX線強度が増加し、熱負荷による影響が見られず、冷却性能も良好であることがわかった。

Liquid-N-cooled Si crystals replaced water-cooled diamond crystals for the double-crystal monochromator on BL11XU at SPring-8. To use the whole energy from 6 keV to 70 keV, we developed the system of dual symmetric Si geometry, Si(111)/Si(311), which can be switched by a horizontal translation (X) stage perpendicular to the beam axis. The off-line experiment was performed to estimate the degree of the crystal strain, which may arise from the way of assembling in the crystal holder. With MoK, rocking curves from the crystals were measured for the second crystal of the double-crystal diffractometer of parallel setting. Each of the observed full-width at half maximum (FWHM) was almost constant and identical to the calculated value wherever X-rays hit on the crystal surface. By the use of synchrotron radiation from the undulator the crystals were tested and then the characterization was performed. The observed intensities and rocking curves resulted in that each crystal was good for BL11XU and that the performance of X-ray reflection was improved.