高回折効率W/C多層膜ラミナー型ホログラフィック回折格子の製作と評価

Fabrication and evaluation of a high efficiency W/C multilayered laminar-type holographic grating

小池 雅人; 石野 雅彦; 竹中 久貴*; 畑山 雅俊*; 佐野 一雄*; Heimann, P. A.*; Gullikson, E. M.*

Koike, Masato; Ishino, Masahiko; Takenaka, Hisataka*; Hatayama, Masatoshi*; Sano, Kazuo*; Heimann, P. A.*; Gullikson, E. M.*

ホログラフィック法と反応性イオンビームエッチング法により作成されたラミナー型回折格子にマグネトロンマグネトロンスパッタリング法によりタングステンと炭素からなる多層膜を蒸着した多層膜回折格子を作成した。回折格子の刻線密度は1200本/mm、溝深さは3nm、デューティ比(山部の幅/格子定数)は0.45、多層膜の周期は6.66nm、タングステンと炭素の膜厚比は4:6、総膜層数は100、有効面積は3636mmである。この回折格子をX線回折装置でCu-Ka線(0.154nm)、3箇所の放射光を利用光学素子評価装置(立命館大学SRセンターBL-11,米国ローレンスバークレー研究所先進光源施設(Advanced Light Source, ALS) BL-5.3.1及びBL6.3.2)で0.66keVの範囲で回折効率を測定した。この値はこれまで報告されている同じ物質対を用いた多層膜回折格子(多層膜鏡をエッチングして作成されたラミナー型回折格子,有効面積3636mm)の回折効率34%を上回っており、他の物質対を用いた多層膜回折格子を含めても著者の知る限りこれまで実験的に示された最も高い回折効率である。なお、実験的に得られた回折効率,理論的に計算される理想条件の回折効率55.8%などから多層膜層に起因する面粗さは約0.3nmと見積もられる。

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