Development of soft X-ray multilayer laminar-type plane gratings and VLS spherical grating for flat-field spectrograph in the 1-8 keV region

1-8keV領域における軟X線ラミナー型多層膜平面回折格子及び平面結像型分光器用不等間隔溝球面回折格子の開発

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

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

0.75-0.75nmを対象とする平面結像型分光器に用いる平均刻線密度2400本/mmの多層膜ラミナー型球面回折格子の設計製作評価を行った。不等間隔溝パターンは非球面波露光法で作成され、反応性イオンビームエッチング法によりラミナー型の溝形状に加工された。その上にMo/SiO多層膜を蒸着した。多層膜の周期長はHf-M, Si-K, W-Mバンドの発光スペクトルのエネルギーに合わせて回折格子面上を3分割したそれぞれの部分に最適化された。各部分での1次回折光の回折効率は18-20パーセントで、スペクトル分解は8-14eVであった。

A multilayer laminar-type holographic grating having an average groove density of 2400 lines/mm was designed and fabricated for use with a soft X-ray flat field spectrograph covering the 0.70-0.75 nm region. A varied-line-spacing grooves pattern is generated by the use of an aspheric wavefront recording system and laminar-type grooves are formed by a reactive ion-etching method. Mo/SiO multilayers optimized for the emission bands of hafnium M, silicon K, and tungsten M are deposited on one of the three designated areas on the grating surface in tandem. The measured first-order diffraction efficiencies at the respective centers of the areas are 18-20 percent. A flat field spectrograph equipped with the grating indicates a spectral line width of 8-14 eV for the emission spectra generated from an electron-impact X-ray sources.