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Design of soft X-ray grating having enhanced diffraction efficiency for detecting trace born at 183 eV

183eVにおける微量ボロン検出のための高い回折効率をもつ軟X線回折格子の設計

小池 雅人; 今園 孝志; 長野 哲也*; 小枝 勝*; 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*

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

材料の特性を導く配合電子の状態密度の知識は、軟X線発光スペクトルによって提供される。特に、ホウ素(B-K: 183.3eV)は、鋼材中の微量元素として重要な材料であり、産業界から微量検出が強く求められている。本研究では、新たな2層型回折格子を設計し、理論的評価を行った。従来のAu蒸着された回折格子の表面上に炭素系層によるオーバーコートを行う。基板になる回折格子として1200本/mmの刻線密度、0.3のデューティ比、16nmの溝深さ、及び30nmのAuを蒸着した回折格子を想定した。入射角とスペクトル次数が87.0$$^{circ}$$と1次において、炭素系層でコートした回折格子はAu蒸着の格子と比較して約1.4-2倍も高い回折効率を示した。

Knowledge of the state density of a combination electron directing the properties of material is provided by soft X-ray emission spectrum. Particularly, boron (B-K: 183.3 eV) is key material as a trace element in steel materials, and there is a strong demand for a very small amount of born measurement from the industry. In this study, we designed new laminar-type diffraction gratings and performed theoretical evaluation. The surface is over-coated by a carbon layer on the surface of the conventional Au coated grating. As the base grating a grating of groove density of 1200 lines/mm, groove depth of 16nm, duty ratio of 0.3, and Au coating of 30 nm are assumed. The incidence angle and spectral order are 87.0$$^{circ}$$ and +1, respectively. A grating coated with C on the base grating shows approximately 1.4-2 times higher diffraction efficiency comparing with the base grating at 183.3 eV.

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