色収差補正をした共鳴X線回折実験用X線偏光子

Double phase-plate setup for chromatic aberration compensation for resonant X-ray diffraction experiments

稲見 俊哉; 道村 真司*

Inami, Toshiya; Michimura, Shinji*

共鳴X線回折は電荷やスピン、軌道自由度の長距離秩序構造を検出する強力な測定手法として知られている。秩序パラメータの対称性の決定は、通常、方位角依存性の測定によって行われるが、この方法は高磁場中や高圧下などの極限環境下に適用する際に困難があり、これに代わる方法として入射X線の直線偏光面を回転させる方法が開発されてきている。任意の直線偏光の生成は、半波長板として調整されたダイヤモンド移相子を入射X線方向まわりに回転させることにより達成できるが、この手法の弱点は低エネルギーのX線に対し偏光度と強度の両立が困難なところである。直線偏光度を劣化させる主な原因は入射X線のエネルギー分散であり、そこでわれわれは2枚のダイヤモンド移相子を用いて色収査を補正する光学系を構築した。SPring-8 BL22XUでのテスト実験では、厚さ300mの2枚のダイヤモンド移相子(透過率約10%)を用い、得られた直線偏光度は6.15keVで96%以上となり、500m厚の一枚の移相子で得られた90%の偏光度に比べて著しく向上した。

An X-ray phase plate that can generate arbitrary states of linearly polarized X-rays is an indispensable device in recent resonant X-ray diffraction experiments. A thick phase plate, which is necessary to produce a high degree of linear polarization, however, considerably reduces incident X-ray intensity, particularly for low energy X-rays. Degradation of linear polarization chiefly arises from the finite energy width of incident X-rays in recent synchrotron sources, and hence we have equipped a double phase-plate setup for chromatic aberration compensation using two thin phase plates. The total linear polarization 90.5% for a single phase plate of 0.5 mm thickness was remarkably improved to 96.8% by using two phase plates of about 0.3 mm thickness at 6.1236 keV; a high degree of linear polarization was achieved without additional loss of intensity.