High efficiency multilayer laminar-type gratings and their application to a grazing incidence monochromator for the 1-8 keV region

高効率多層膜回折格子と1-8keV領域を対象とした斜入射分光器への応用

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

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

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は少なくとも溝の凸部において初期研磨面のよい面粗さが保存されるため波長と面粗さがほぼ同等のスケールとなる軟X線回折格子として適している。この回折格子面上にマグネトロンやイオンビームスパッタリング法により多層膜を蒸着し多層膜回折格子を作成した。幾つかの多層膜材料を用いて多層膜ラミナー型ホログラフィック回折格子を作成し、その回折効率を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とBL-6.3.2及び立命館大学SRセンターBL-11で0.68keVの範囲で回折効率を測定した。回折格子の刻線密度は1200本/mm,溝深さは34nm,デューティ比(凸部の幅8格子定数)は0.40.5,多層膜の周期長は67nm,総膜層数は60100である。測定の結果W/C多層膜を付加した場合、8keVで38.1%,CoSiO多層膜を付加した場合、4keVで40.9%の回折効率が得られた。さらに。これらの高回折効率回折格子の利用として、18keV領域を測定領域とする可変偏角不等間隔溝平面回折格子分光器の設計例を示し、実験的に得られた回折効率を取り入れた分光器としてのスループットの見積計算,光線追跡によるシミュレーションの結果から予測される分解能についても議論を行う。

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