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二澤 宏司*; 米田 安宏; 上野 剛*; 村上 博則*; 岡島 由佳*; 山本 健一郎*; 仙波 泰徳*; 上杉 健太朗*; 田中 義人*; 山本 雅樹*; et al.
Journal of Synchrotron Radiation, 20(2), p.219 - 225, 2013/03
被引用回数：12 パーセンタイル：54.28(Instruments & Instrumentation)シリコン(111)結晶を用いた放射光X線のサジタル集光を行った。結晶弯曲時に生じるアンチクラシカル歪みを軽減するために溝型結晶を用いたが、この結晶には理想的な凹面曲げを実現するために結晶の外形寸法に黄金比と呼ばれる律速があると信じられてきた。しかし、我々は、この従来の黄金比を大きく逸脱するアスペクト比の結晶においても良好なサジタル集光が可能であることを示した。理論上、偏光電磁石ビームラインの発光点サイズと同等のビームサイズまで集光可能であるため、この手法はタンパク構造解析などにも広く適用することが可能である。
岡島 由佳; 米田 安宏; 二澤 宏司*; 山本 雅貴*; 後藤 俊治*
no journal, ,
偏向電磁石ビームラインではビームの水平方向の発散が非常に大きいため、ビーム強度が必要な実験を行う場合は水平方向の集光を行うことが有効である。サジタル集光を有効に行うためには、熱負荷やホルダへの取り付けによる歪を極力小さく抑えた第一結晶が必須となるが、これらの要求に耐えうる第一結晶として、膨張黒鉛をシール材に使用したフィンクーリング式直接冷却結晶が開発されている。BL14B1ではSPring-8標準仕様の可変傾斜型二結晶分光器を使用し、上述のSi(311)フィンクーリング式直接冷却結晶を第一結晶として、Si(311)とSi(111)においてサジタル集光光学系のテストを行った。第二結晶にはSi(311)リブ付きベンダー結晶とSi(311)平板ベンダー結晶を用いた。リブ付きベンダー結晶を用いた場合は、光学調整を含む取り扱いが比較的容易で水平方向の焦点サイズはリブ幅とほぼ同じ3.1mm(FWHM)となる。平板ベンダー結晶を用いた場合は、光学調整を含む取り扱いはリブ付き結晶に比較して繁雑ではあるがサブミリ集光を実現できる。講演では、それぞれの結晶を用いた場合の集光状態と分光特性の詳細を報告する。
岡島 由佳; 米田 安宏; 齋藤 寛之; 二澤 宏司*; 山本 雅貴*; 後藤 俊治*
no journal, ,
分光結晶を直接曲げるサジタル集光は、ビームの水平方向の発散が非常に大きい偏向電磁石ビームラインにおいて、試料位置におけるX線強度(密度)の増大・広いエネルギー範囲(5
90keV)の利用の点で最も有効な手段である。しかしながら、広いエネルギー範囲を満たすためには、Si(111), Si(311), Si(511)の3つの結晶面を利用する必要があり、この切り替えを簡便に行うことのできるSPring-8標準型可変傾斜型二結晶分光器との併用が、現在の大きな課題となっている。本研究では、昨年度に引き続き、BL14B1の上述の分光器にサジタル集光用Si(311)結晶及びベンダーを設置し、サジタル集光評価を行った。これまで、Si(311)とSi(111)における集光は、膨張黒鉛をシール材としたフィンクーリング式直接冷却結晶を第一結晶に用いることで既に実用化されている。ただし、Si(111)の低ブラッグ角度領域においては、第一結晶表面のわずかな反りの影響から第一結晶で反射されるビームが傾き、集光効率が低下するという問題が残っていた。そこで、第一結晶と結晶ホルダーの貼り合わせを改良し、結晶表面の反りをさらに抑制することを試みたところ、集光効率の向上に成功した。また、本改良によりこれまで困難であったSi(511)での集光にも成功し、より分光器に近い光学ハッチ2においても、40keV以上の集光ビームの利用が可能になった。
岡島 由佳; 米田 安宏; 齋藤 寛之; 二澤 宏司*; 山本 雅貴*; 後藤 俊治*
no journal, ,
X線ビームの水平方向の発散が非常に大きい偏向電磁石ビームラインにおいて、試料位置におけるX線強度(密度)を増大させるには、水平方向の集光が不可欠である。二結晶分光器の第二結晶によるサジタル集光光学系は、分光可能な全エネルギー範囲において集光を行うことが可能なため、広いエネルギー範囲における最も有効な集光手段である。BL14B1では、Si(111), Si(311), Si(511)結晶面の迅速な切り替えとサジタル集光性能の両立を目的とし、光軸を中心にSi(311)結晶を回転傾斜させる可変傾斜型サジタル集光光学系のスタディを実施してきた。続いて回折実験を中心にさまざまな実験への適用を行い、従来の光学系では困難であった実験も可能となっている。当日は、改良を重ねてきた光学系の現況を報告するとともに、サジタル集光を利用した実験例として、高圧プレスを用いた回折実験及びPDF解析,XAFSを取り上げ、利用実験者側の視点から見たサジタル集光ビームの利点や、実際に得られるデータの特性について紹介する。
