Development of soft X-ray flat-field holographic gratings for the measurement of emission spectrum of Li

リチウム発光スペクトル計測用軟X線平面結像型ホログラフィック回折格子の開発

今園 孝志; 小池 雅人; 河内 哲哉; 長谷川 登; 小枝 勝*; 長野 哲也*; 笹井 浩行*; 大上 裕紀*; 米澤 善央*; 倉本 智史*; 寺内 正己*; 高橋 秀之*; 飯田 信雄*; 村野 孝訓*; 佐野 一雄*

Imazono, Takashi; Koike, Masato; Kawachi, Tetsuya; Hasegawa, Noboru; Koeda, Masaru*; Nagano, Tetsuya*; Sasai, Hiroyuki*; Oue, Yuki*; Yonezawa, Zeno*; Kuramoto, Satoshi*; Terauchi, Masami*; Takahashi, Hideyuki*; Handa, Nobuo*; Murano, Takanori*; Sano, Kazuo*

汎用電子顕微鏡に搭載することが可能な504000eV領域をカバーする波長分散型軟X線平面結像分光器の研究開発を行っている。当該領域を四分割(50200eV、155-350eV、300-2200eV、2000-4000eV)し、一つの共通する分光器に搭載できるようそれぞれ最適化したホログラフィック不等間隔溝球面回折格子の設計,製作,評価を行った。リチウム発光スペクトル計測を目的とする50200eV領域の低エネルギー側をカバーする回折格子(溝形状:ラミナ型とブレーズド型)は、全エネルギー領域においてラミナ型で5%超、ブレーズド型で8%超の絶対回折効率であることが放射光による評価の結果明らかになるとともに、Li-スペクトル近傍のレーザープラズマ光源を用いた分解能評価の結果、ラミナ型及びブレーズド型ともに700超であることがわかった。この回折格子を透過型電顕に搭載した分光器を用いて金属Liのスペクトルを高分解能計測することに成功した。

We have developed a wavelength-dispersive soft X-ray spectrograph covering an energy region of 50-4000 eV to attach to a conventional electron microscope. The energy range was properly divided into four ranges of 50-200 eV, 155-350 eV, 300-2200 eV, and 2000-4000 eV, and a versatile spectrograph equipped with interchangeable multiple gratings optimized in the respective energy ranges has been developed. In particular, the grating that covers the 50-200 eV range can be used for the measurement of the emission spectrum ( 55 eV) of lithium. The diffraction efficiency evaluated by synchrotron radiation and resolving power measured by laser produced plasma sources are over 5% and in excess of 700, respectively. The emission spectrum of metallic Li with high spectral resolution has been successfully observed with the spectrograph attached to a transmission electron microscope.