Submicron scale image observation with a grazing incidence reflection-type single-shot soft X-ray microscope

斜入射反射型シングルショット軟X線顕微鏡を用いたサブミクロンスケールイメージの観察

馬場 基芳*; 錦野 将元; 長谷川 登; 富田 卓朗*; 南 康夫*; 武井 亮太*; 山極 満; 河内 哲哉; 末元 徹

Baba, Motoyoshi*; Nishikino, Masaharu; Hasegawa, Noboru; Tomita, Takuro*; Minami, Yasuo*; Takei, Ryota*; Yamagiwa, Mitsuru; Kawachi, Tetsuya; Suemoto, Toru

軟X線光源として波長13.9nm、パルス幅8ピコ秒の軟X線レーザーを用 いたシングルショット斜入射反射型軟X線顕微鏡の開発を行っている。結像光学素子としてフレネルゾーンプ レートを用いることで高空間分解能を達成している。サブミクロンスケールの溝構造をつけたプラチナサンプルの表面を約360nmの空間分解能でシングルショット撮像に成功した。ケーラー照明を用いることで100ミクロンの幅広い空間視野を保ち、また、この軟X線顕微鏡は100ミクロン以上の深さの焦点深度を持つことを確認した。この高空間分解能の軟X線顕微手法により、単一パルスのフェムト秒レーザーによって引き起こされる レーザーアブレーションの過程や表面の微細構造を高空間,高時間分解能で観察することが可能となった。

A grazing incidence reflection-type soft X-ay microscope, using a Fresnel zone plate and a soft X-ray laser with wavelength 13.9 nm and pulse width 7 ps, was developed. Submicron size groove structures made on a Pt film were clearly captured at a single shot exposure, with spatial resolution of about 360 nm. A wide field view of 100 m square was secured under the Kohler illumination. This microscope also had a large depth of focus of more than 100 m and was proven to have a sufficient performance for observing surface morphological changes.