Development of soft X-ray fourier transform holography with fresnel zone plate

フレネルゾーンプレートを用いた軟X線フーリエ変換ホログラフィ法の開発

錦野 将元; 山谷 寛; 永島 圭介; 河内 哲哉

Nishikino, Masaharu; Yamatani, Hiroshi; Nagashima, Keisuke; Kawachi, Tetsuya

ミクロン程度のサイズに集光されたX線ビームは、非線形現象の計測,微細加工や単一細胞へのX線照射などの応用に用いることが期待される。軟X線レーザーを位相型フレネルゾーンプレートにより集光し軟X線サブミクロンビームの生成を行った。ナイフエッジスキャン法を用いて生成したビーム径の計測を行った結果、集光径は500nm(半値)程度で回折限界の約2倍程度まで集光していることを確認した。今回、この軟X線サブミクロンビームを用いて参照光に用いることによりフーリエ変換ホログラフィ計測法の開発を行った。フレネルゾーンプレートにより回折されなかった0次光によってサンプルから回折した光とフレネルゾーンプレートによって回折した1次光との干渉によりホログラムの計測を行った。ワイヤーとテストパターンによるホログラム取得像から空間分解能の評価を行った。またサブミクロンビームを使った今後のX線照射実験の計画について発表を行う。

The focused X-ray beam with a high intensity and a micron-order scale is expected to open various fields, such as the nonlinear phenomena, the nanoscale structuring of semiconductor material, and the X-ray probing of a single biological cell. A submicron soft X-ray beam is generated by a highly coherent soft X-ray laser at 13.9 nm with a Fresnel phase zone plate (FZP). The focused X-ray beam profile is measured using a knife-edge scan method. The submicron X-ray beam can also be used as the X-ray source of the Fourier transform holography. The FZP generates a point reference source and works as a beam splitter. The transmitted 0th order beam illuminates the object directly. A Fourier transform hologram is generated by the interference between the object wave diffracted from the object and the spherical reference wave. The holograms of the wire and the grid pattern are recorded with a CCD camera. The spatial resolution of the hologram will be presented.