Development of a flat-field spectrograph with a Ni/C multilayer grating covering the range 1-3.5 keV at a fixed incident angle

一定入射角で13.5keVをカバーするNi/C多層膜回折格子を搭載した平面結像型分光器の開発

今園 孝志

Imazono, Takashi

一定の入射角で13.5keV領域をカバーする非周期Ni/C多層膜回折格子を搭載した平面結像型分光器を開発した。この多層膜は共に5.6nmの周期長を持つ2種類の二層膜から構成されている。一つは、多層膜周期長に対するNi厚の比が0.5、膜総数は79の標準的なNi/C多層膜である。最上層はCである。もう一方は、膜厚比0.8で、膜順序が逆のC/Ni二層膜である。結果的に、最上層であるNiの直下のC層は厚さ3.92nmの連続膜となる。非周期多層膜は格子定数1/2400mm、溝深さ2.8nm、デューティ比0.5のラミナ型回折格子上に積層された。その回折効率は、2.13.3keVにおいて0.85.4%を示し、多層膜を積層する前のAuコート回折格子に比べて、2.1keVで7倍、2.3keVで4470倍、3.0keVで102倍と著しく向上した。これは非周期Ni/C多層膜によってもたらされたことを示すものである。

A flat-field spectrograph equipped with an aperiodic Ni/C multilayer grating with coverage of the 1-3.5 keV range at a fixed incident angle has been developed. The multilayer coating consists of two kinds of 5.6 nm thick bilayers. One is a conventional Ni/C multilayer having the ratio of Ni thickness to the period of 0.5 and the number of layers of 79. The topmost layer is carbon. The other is a single C/Ni bilayer of Ni thickness ratio of 0.8, which means the deposition order is reversed. Consequently, the C layer just under the topmost Ni layer is a continuous layer of 3.92 nm thickness. The aperiodic multilayer was coated on a laminar grating having a grating constant of 1/2400 mm, groove depth of 2.8 nm, and duty ratio of 0.5. The diffraction efficiency of the multilayer grating varies from 0.8% to 5.4% in 2.1-3.3 keV, and is significantly improved up to 7, 4470 and 102 times higher at 2.1 keV, 2.3 keV and 3.0 keV, respectively, than that of before multilayer deposition.