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論文

Design of soft X-ray wide-band multilayer gratings for constant deviation monochromators

小池 雅人; 今園 孝志

AIP Conference Proceedings 1465, p.202 - 206, 2012/07

 パーセンタイル:100

軟X線領域の単色計として金属単層膜を蒸着した回折格子を搭載した分光器がよく用いられているが実用的な入射角における高エネルギー光に対する回折効率の低下から現在のところ実用的な高エネルギー限界は約2keVであるといわれている。それより高エネルギー領域においてはSiなどの分光結晶を分散素子として用いる結晶分光器が一般的である。このため、例えば1keVから3keVにまたがる測定においては、形式が異なる分光器の切り替えが必要であること、Siより格子定数の大きい結晶は物性的に脆弱なことが多いため使用しづらく、回折格子分光器のより高エネルギー領域への拡張が期待されている。本報告では反射鏡や定入射角の平面結像型分光器用回折格子の使用エネルギー領域の高エネルギー化と広帯域化を目的に考案された製作が容易な新しい多層膜形成方法の定偏角分光器用回折格子に対する有効性について述べる。特にここでは1.5keV-2.5keVをエネルギー領域とする定偏角Monk-Gillieson型分光器用多層膜回折格子に応用した場合について考察する。

論文

Development of a soft X-ray diffractometer for a wideband multilayer grating with a novel layer structure in the 2-4 keV range

今園 孝志; 小池 雅人; 河内 哲哉; 長谷川 登; 小枝 勝*; 長野 哲也*; 笹井 浩行*; 大上 裕紀*; 米澤 善央*; 倉本 智史*; et al.

AIP Conference Proceedings 1465, p.33 - 37, 2012/07

 被引用回数:4 パーセンタイル:11.25

We have developed a compact wavelength-dispersive soft X-ray emission (SXE) spectrometer for TEM's. SXE spectroscopy combined with transmission electron microscopy (TEM-SXES) should be a hopeful method to reveal physical properties and electronic structures of identified small specimen areas of various compounds. It is necessary to develop a new SXES instrument that works in an energy range of 2-4 keV, in which it is of importance to simultaneously detect and analyze SXE spectra for materials science and industry. For this purpose, we have invented a novel layer structure that enables to uniformly enhance the reflectivity in a few keV energy range at a fixed angle of incidence. The multilayer structure that consisted of W and B$$_4$$C was fabricated on the surface of a newly designed holographic laminar-type varied-line-spacing master grating (MLG). Its performance test was carried out at BL-11B, Photon Factory, KEK. As a result, it was revealed that the new MLG was effective to uniformly enhance the diffraction efficiency and worked practically in this energy region.

論文

Improvement of the Soft X-ray Polarimeter and Ellipsometer (SXPE) for complete polarization analysis

今園 孝志; 佐野 一雄*; 小池 雅人

AIP Conference Proceedings 1465, p.28 - 32, 2012/07

 被引用回数:1 パーセンタイル:43.3

In our previous study, a dedicated apparatus for complete polarization analysis (Soft X-Ray Polarimeter and Ellipsometer: SXPE) had been developed. It was installed at BL-11, SR Center, Ritsumeikan University. It was successful that the linear polarization degrees of the beamline in the wavelength range of 12.5-14.8 nm were determined quantitatively along with the evaluation of the polarization characteristics of Mo/Si multilayers used as the polarizers. Unfortunately, there were some problems on the SXPE denoted as follows: the difficulty of the alignment; anxiety of the shortage of torque of rotational stages comparing with the imposed massive load; limitation of the size of a polarizing element up to 15 $$times$$ 15 $$times$$ 5t mm$$^3$$. To solve these issues, the SXPE was thoroughly improved, and then a re-evaluation of the linear polarization degree at a wavelength of 13.9 nm was performed by using the improved SXPE equipped with newly fabricated Mo/Si multilayer polarizers. The result was good agreement with the theoretical value, as well as the previous result.

論文

A Beam intensity monitor for the evaluation beamline for soft X-ray optical elements

今園 孝志; 森谷 直司*; 原田 善寿*; 佐野 一雄*; 小池 雅人

AIP Conference Proceedings 1465, p.38 - 42, 2012/07

 パーセンタイル:100

Since 2000, the evaluation beamline for soft X-ray optical elements, BL-11, at SR Center of Ritsumeikan University, has been operated to measure the wavelength and angular characteristics of absolute reflectivity (or diffraction efficiency) of soft X-ray (SX) optical devices in a wavelength range of 0.65-25 nm. It is important to calibrate and assign wavelength, intensity, and polarization of the light introduced into a reflecto-diffractometer (RD) at BL-11 along with the evaluation of the characteristics of optical element samples. Not the beam intensity of the zero-th order light (BM0) but that of the monochromatized first order light (BM1) should be measured for the normalization of the incident beam intensity. It is because there should be an obvious linear relationship between the two values of BM1 and the signal intensity (ID) from a detector equipped in the RD. A new beam intensity monitor based on total electron yield (TEY) method has been installed just before the RD. It has been found out that the correlation coefficient between the signals obtained by the beam monitor and that by the detector (a photodiode) of RD has been estimated to be 0.989. It indicates that the new beam intensity monitor provides accurate real time measurement of the incident beam intensity.

論文

Interaction of soft X-ray laser pulse radiation with aluminum surface; Nano-meter size surface modification

石野 雅彦; Faenov, A.*; 田中 桃子; 長谷川 登; 錦野 将元; 保 智己*; Pikuz, S.*; Inogamov, N. A.*; Zhakhovsky, V. V.*; Skobelev, I.*; et al.

AIP Conference Proceedings 1465, p.236 - 240, 2012/07

 被引用回数:1 パーセンタイル:43.3

軟X線レーザーによるアブレーション過程の理解を目的として、アルミニウム表面に軟X線レーザーを集光照射した。照射痕を走査型電子顕微鏡で観察したところ、アブレーション構造とは異なる表面改質領域が形成されていることがわかった。この表面改質領域には、ナノメートルオーダーの直径を持つ円錐状構造が多数形成されている。また、円錐状構造が形成されている改質領域は、照射した軟X線レーザーの浸入長に一致する深さであるこことも確認した。軟X線レーザーによるアルミニウム表面に形成される改質構造は、新規のナノ構造形成プロセスとしても興味深い。このX線レーザーとアルミニウム表面との相互作用によって形成される改質領域については、理論計算により提唱されている破砕的モデルで説明することができる。

論文

Development of the X-ray interferometer and the method of temporal synchronization of X-ray and optical pulse

長谷川 登; 山本 稔*; 寺川 康太*; 錦野 将元; 越智 義浩; 南 康夫*; 富田 卓朗*; 河内 哲哉; 末元 徹

AIP Conference Proceedings 1465, p.23 - 27, 2012/07

 パーセンタイル:100

「フェムト秒レーザー照射によるレーザーアブレーション」の初期過程の解明を目指し、「アブレーションしきい値近傍の照射強度領域における表面形状の過渡的な変化」の観測を行っている。固体表面を観測するのに適した波長を持つプラズマ軟X線レーザーをプローブ光源とした干渉計を開発し、これにポンプ光源としてチタンサファイアレーザーを組合せることで、「フェムト秒レーザー照射による金属表面のレーザーアブレーション」のナノメートル級の変位をピコ秒スケールの分解能で観測した。さらにX線レーザーとチタンサファイアレーザーの同期手法を改善し、同期精度を3ピコ秒以下に低減することに成功したので、これを報告する。

論文

Designing experiments for demonstration of isotope-selective distribution transfer using terahertz wave

横山 啓一

AIP Conference Proceedings 1465, p.65 - 68, 2012/07

 パーセンタイル:100

現実的なテラヘルツ波パルス列を用いて今後行う予定の同位体選択的回転分布移動の実証実験の設計について報告する。設計すべきポイントとしては、作業分子種,ターゲット分子生成方法,テラヘルツ波パルス列作成方法、及び回転分布測定方法がある。結果として、作業分子としては塩化リチウム分子を選び、その生成には高温CWノズルによるヘリウム希釈超音速分子線を選んだ。テラヘルツ波パルス列の生成には3段の干渉計あるいはエタロンを用いる。回転状態分布の測定には運動量画像分光を用いる。これらの条件を用いて選択的分布移動の数値計算による検証を行う。

口頭

Development of a new grating spectrometer for 50-4000 eV

寺内 正己*; 高橋 秀之*; 飯田 信雄*; 村野 孝訓*; 小池 雅人; 河内 哲哉; 今園 孝志; 長谷川 登; 小枝 勝*; 長野 哲也*; et al.

no journal, , 

電子顕微鏡と組合せた軟X線発光分光(SXES)は物質の物理的性質だけでなく各種の化合物の特定された微小な試料領域での化学結合状態を明らかにすることができる有望な方法である。電子顕微鏡(透過型電子顕微鏡及び電子線マイクロプローブアナライザー)において50eV-4000eVを対象とする新しいSXES装置の開発を開始した。この領域を4種の収差補正(不等間隔溝: VLS)回折格子によりカバーする。低エネルギー領域への拡張では斜入射角4度、有効刻線密度1200本/MMのVLS回折格子を新しく設計製作した。この回折格子によりエネルギー分解0.3eVでLI-K発光(54eV)を検出することができる。高エネルギー領域への拡張では斜入射角1.35度、有効刻線密度1200本/MMの軟X線多層膜(MLC)VLS回折格子を新しく設計製作した。軟X線多層膜の物質対はWとB$$_{4}$$Cである。この新MLC-VLS回折格子はTE-L$$alpha$$(3769eV)とL$$beta$$(4030eV)だけでなくLL, L$$beta$$, L$$beta$$$$_{3}$$, L$$beta$$$$_{2,15}$$の微細な構造を検出できた。同じ設定でAL-K$$alpha$$(1486eV), PT-M$$alpha$$(2050eV), PD-M$$alpha$$(2839eV), IN-L$$alpha$$(3287eV)も観測できた。これは新しく設計製作したMCL回折格子が1.5-4keVの領域で有効に機能していることを示している。

口頭

Nuclear photon scattering and its application to nuclear physics investigation

静間 俊行; 早川 岳人; 大垣 英明; 豊川 弘之*; 小松原 哲朗*

no journal, , 

産業技術総合研究所のレーザーコンプトン$$gamma$$線ビームを用いて、鉄56の核共鳴散乱実験を行った。核共鳴散乱反応は、よく知られた電磁相互作用によって引き起こされるため、核模型によらずに核遷移モーメントなどの情報を得ることができる。核遷移モーメントの大きさは、散乱$$gamma$$線の強度から求めることができる。しかしながら、核共鳴散乱反応では、電気双極子遷移と磁気双極子遷移が同時に観測されるため、通常の測定では、遷移の多重極度を求めることが困難である。そこで、高い直線偏光度を持つレーザーコンプトン$$gamma$$線を用いて散乱$$gamma$$線の測定を行った。$$gamma$$線ビームの偏光面を縦方向と横方向に変え、偏光面と散乱$$gamma$$線の放出方向の相関を調べた。本報告では、実験結果とともに、殻模型計算との比較分析結果について報告する。

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