精密X線光学系による放射光実験用単結晶材料の結晶性評価

A Laboratory X-ray measurement system of the crystallinity of single crystal for the synchrotron radiation optics

桐山 幸治; 三井 隆也; 福田 義博

Kiriyama, Koji; Mitsui, Takaya; Fukuda, Yoshihiro

放射光実験で用いられる分光結晶には単結晶が用いられ、その単結晶には高い結晶性が要求される。そのため、実験で利用する単結晶の光学的性能を見極めて、その有効性を図るために、事前に簡便かつ迅速に結晶性を定量評価しておく必要がある。そこでわれわれは量子ビーム応用研究部門・放射光科学研究ユニット内においてX線発生装置を用いた精密X線光学系を組立て、上記の結晶を一例とするさまざまな結晶の結晶性を評価することができるシステムを立ち上げた。このシステムにおいては、最小で試料サイズが数10m程度の試料を測定可能で、1''以下での角度精度で測定が可能である。また、試料の位置を走査することで、試料内での結晶性の分布を測定することも可能である。本手法を用いて評価された鉄単結晶は、新たに開発された高分解能メスバウアー分光実験法においても利用されている。

Single crystal for experiment using by synchrotron radiation X-ray is needed to have high quality and performance as optics element. Therefore, quantitative estimation of performance of the single crystal must be done before the experiment. Precise X-ray optics system has been developed at JAEA/Quantum Beam Science Directorate/Synchrotron Radiation Unit at SPring-8. This system can measure small sample that is less than 0.01 mm in size, and have resolving ability of sample rotation that is less than 0.01 degree. And, scanning of sample, it is possible to measure distribution of quality at sample surface. For example, single crystal of FeBO which was measured by this system have been installed in synchrotron radiation Mssbauer spectroscopy using Doppler-shifted 14.4 keV single line Fe-Mssbauer radiation.