DE19718411A1 - Röntgenstrahlen-Reflexionsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Röntgenstrahlen- Reflexionsvorrichtung, bei der ein Reflexionsspiegel durch ein Bearbeitungsverfahren bzw. Abspanungsverfahren für sphärische Oberflächen hergestellt ist, und bei der, wenn die Vorrichtung verwendet wird, eine erwünschte asphärische Reflexionsoberfläche durch elastisches Deformieren des Spiegels durch Anwenden einer äußeren Kraft erhalten werden kann.

Es ist einfach, einen Reflexionsspiegel mit einer sphärischen Oberfläche herzustellen, aber wenn er zum Konzentrieren von Licht verwendet wird, kann der sphärische Spiegel das Licht nicht auf einen Punkt fokussieren und erzeugt sphärische Aberration. Um die sphärische Aberration zu beseitigen, ist es bevorzugt, einen Reflexionsspiegel mit einer asphärischen Reflexionsoberfläche wie beispielsweise einer parabolischen Oberfläche zu verwenden. Es ist jedoch schwierig, die Reflexionsoberfläche in eine glatte asphärische Form fertigzustellen bzw. zu glätten.

Bei einem Verfahren zum Fertigstellen, das gegenwärtig verwendet wird, um die asphärische Oberfläche zu erhalten, wird die Bewegung der Schneidvorrichtung numerisch gesteuert. Bei diesem Verfahren wird jedoch die Bewegung der Schneidvorrichtung schrittweise gesteuert, so daß nur eine annähernd asphärische Oberfläche erhalten wird, selbst wenn die Auflösung des Vorschubs der Schneidvorrichtung minimal ist. Es gibt ein weiteres Bearbeitungsverfahren bzw. Abspanungsverfahren, bei dem die asphärische Oberfläche durch Schneiden oder Schleifen eines Materials mit einer Erzeugungsvorrichtung für asphärische Oberflächen gebildet wird. In dem letzten Schritt dieses Verfahrens ist jedoch Polieren erforderlich, um eine asphärische Oberfläche auf dieselbe Weise wie bei der numerischen Steuerung fertigzustellen. Ein weiteres Verfahren ist bekannt gewesen, bei dem ein Material mit einer Drehbank für sphärische Oberflächen, einer Erzeugungsvorrichtung für sphärische Oberflächen oder ein Läpp-Werkzeug für sphärische Oberflächen bearbeitet bzw. abgespant wird, und die bearbeitete sphärische Oberfläche zu einer asphärischen Oberfläche poliert wird.

Das Leistungsvermögen einer solchen Reflexionsvorrichtung wird durch ihr Reflexionsvermögen und die Genauigkeit der Form bewertet. Normalerweise variiert die zulässige Formgenauigkeit mit den Lichtwellenlängen, und es ist eine Genauigkeit von ungefähr einem Zehntel der Lichtwellenlänge λ erforderlich. Im Fall von beispielsweise weichen Röntgenstrahlen liegt die Wellenlänge der Strahlung in einem Bereich von ungefähr 5 bis 50 nm. Daher ist die für den Reflexionsspiegel erforderliche Formgenauigkeit 1 nm oder weniger.

Es ist schwierig, eine solch hohe Formgenauigkeit, wie sie für einen Röntgenstrahlen-Reflexionsspiegel erforderlich ist, durch ein beliebiges der vorstehend beschriebenen herkömmlichen Bearbeitungsverfahren zu erhalten. Daher ist ein asphärischer Röntgenstrahlen- Reflexionsspiegel noch nicht praktisch verwendbar gemacht worden. Es kann möglich sein, die Formgenauigkeit durch wiederholte Durchführung eines Schritts zum Modifizieren der Form allmählich zu erhöhen. In den meisten Anwendungen ist dieses Verfahren jedoch nicht praktisch, da viel Zeit und hohe Kosten zur Herstellung der Vorrichtung erforderlich sind.

Entsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Röntgenstrahlen-Reflexionsvorrichtung mit einer asphärischen Reflexionsoberfläche mit einer hohen Formgenauigkeit zu verwirklichen. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein sphärischer Reflexionsspiegel durch ein Bearbeitungsverfahren bzw. Abspanungsverfahren für sphärische Oberflächen hergestellt, durch welches eine hohe Formgenauigkeit leicht erhalten wird, und dann wird die sphärische Oberfläche zu einer asphärischen Oberfläche deformiert, wenn die Vorrichtung verwendet wird.

Die Röntgenstrahlen-Reflexionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt einen Reflexionsspiegel und ein Trägerelement. Der Reflexionsspiegel ist aus einem elastisch deformierbaren Material hergestellt. Eine Oberfläche des Spiegels ist zu einer sphärischen Oberfläche bearbeitet bzw. abgespant, die so bearbeitet ist, um ein hohes Röntgenstrahl-Reflexionsvermögen sicherzustellen. Das Trägerelement trägt einen Rand des Reflexionsspiegels. Auf dem Rand oder auf einer Rückseite des Reflexionsspiegels ist ein Element zum Anlegen einer äußeren Kraft bereitgestellt.

Mit diesem Aufbau wird, wenn die äußere Kraft angelegt wird, der Spiegel elastisch deformiert. Somit wird die sphärische Reflexionsoberfläche, die durch das Bearbeitungsverfahren für die sphärische Oberfläche hergestellt worden ist, zu einer erwünschten asphärischen Form gebildet.

Die vorliegende Erfindung wird aus der folgenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen vollständiger zu verstehen sein.

Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht einer Röntgenstrahlen-Reflexionsvorrichtung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht einer Röntgenstrahlen-Reflexionsvorrichtung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht einer Röntgenstrahlen-Reflexionsvorrichtung einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Erste Ausführungsform

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die einen Reflexionsspiegel 11 und ein Trägerelement 17 umfaßt. Der Reflexionsspiegel 11 ist aus einem elastisch deformierbaren Material gebildet, und er ist vorzugsweise aus einem gleichförmigen Material mit einer ausgezeichneten Bearbeitungseigenschaft bzw. Abspanungseigenschaft gebildet und enthält weniger Fremdstoffe und weniger Defekte und ist weniger anfällig für eine altersbedingte Beeinträchtigung. Sauerstofffreies Kupfer, SiO₂, SiC und dgl. sind für das Material geeignet, aber das Material ist nicht auf diese Beispiele beschränkt. Eine Oberfläche 11a des Materials ist genau zu einer sphärischen Oberfläche durch ein Bearbeitungsverfahren bzw. Abspanungsverfahren für sphärische Oberflächen fertiggestellt. Es gibt keine spezielle Einschränkung, welches Verfahren für die Bearbeitung der sphärischen Oberfläche verwendet wird, und Schneiden mit einem einkristallinem Diamanten bzw. Diamanten aus einfachem Korn einer Präzisions-Drehbank, Präzisions-Schleifen durch eine Erzeugungsvorrichtung für sphärische Oberflächen und dgl. werden verwendet. Die sphärische Oberfläche wird vorzugsweise durch ein Polierverfahren für sphärische Oberflächen zum ungeordneten Polieren vom Osker-Typ oder andere Verfahren fertiggestellt. Beim Fertigstellen von Reflexionsoberflächen durch die sphärische Oberflächenbearbeitung wird eine höhere Formgenauigkeit als die Formgenauigkeit erhalten, die durch asphärische Oberflächenbearbeitung erhalten wird. Ferner kann, wenn die Reflexionsoberflächen poliert werden, durch das sphärische Oberflächenpolieren eine feinere Oberflächenrauhigkeit als die Oberflächenrauhigkeit, die durch das asphärische Oberflächenpolieren erhalten wird, erhalten werden.

Die Rückfläche 11b des Reflexionsspiegels 11 wird durch eine numerisch gesteuerte Schneidmaschine oder Schleifmaschine zu einer asphärischen Form bearbeitet. Es ist zulässig, die Rückfläche 11b durch die normale numerische Steuerung zu bearbeiten, da für sie weder eine sehr hohe Formgenauigkeit noch eine sehr kleine Oberflächenrauhigkeit erforderlich ist. Die Form der Rückfläche 11b bestimmt die Dicke des Reflexionsspiegels 11. Durch eine derart gestaltete Bearbeitung der Rückfläche 11b in die asphärische Form ist die radiale Dicke des Reflexionsspiegels 11 ungleichförmig verteilt. Daher wird, wenn auf die Rückfläche 11b eine gleichförmige äußere Kraft angewendet wird, der Reflexionsspiegel 11 ungleichförmig deformiert, wodurch die Reflexionsoberfläche 11a zu einer asphärischen Form gebildet wird.

Die radiale Verteilung der Spiegeldicke oder die Form der Rückfläche 11b wird auf der Grundlage eines Verfahrens mit finiten Elementen oder anderen Berechnungsverfahren berechnet. In diesem Fall wird, wenn der gleichförmige Druck auf die Rückfläche 11b wirkt, eine elastische Deformation der Rückfläche 11b bei dem Berechnungsschritt berücksichtigt, und auf der Grundlagen dessen wird die Form der Rückfläche 11b vorbestimmt, so daß die Form der elastisch deformierten Reflexionsoberfläche 11a mit einer Form einer entworfenen asphärischen Oberfläche übereinstimmen kann. Die Rückfläche 11b wird durch die numerische Steuerung zu einer vorbestimmten Form bearbeitet bzw. abgespant. Der schrittweise Vorschub der Schneidvorrichtung, der für die numerische Steuerungsvorrichtung speziell ist, stellt kein Problem für die Rückfläche 11b dar, da die für die Rückfläche 11b erforderliche Genauigkeit niedriger als diejenige ist, die für die Reflexionsoberfläche 11a erforderlich ist.

Es ist auch möglich, die ungleichförmige radiale Dicke des Spiegels 11 durch Fertigstellen bzw. Glätten von sowohl der Reflexionsoberfläche 11a als auch der Rückfläche 11b zu sphärischen Formen zu erhalten, wobei ihre Mittelpunkte voneinander abweichen. Mit diesem Aufbau kann die deformierte Reflexionsoberfläche zu einer erwünschten asphärischen Form gebildet werden. In diesem Fall kann die Bearbeitungseigenschaft bzw. Abspaneigenschaft erhöht werden, da die Rückfläche auch zu einer sphärischen Form bearbeitet werden kann. Ferner kann die angelegte äußere Kraft ungleichförmig in der Radialrichtung des Spiegels 11 verteilt sein, wobei die Spiegeldicke gleichförmig gehalten wird, wie nachstehend beschrieben werden wird. In diesem Fall werden sowohl die Reflexionsoberfläche 11a als auch die Rückfläche 11b des Spiegels 11 in sphärische Oberflächen mit denselben Mittelpunkten bearbeitet bzw. abgespant, wodurch die Bearbeitung bzw. Abspanung weiter erleichtert wird.

Die sphärisch bearbeitete Reflexionsoberfläche 11a des Reflexionsspiegels 11 wird bearbeitet, um ein hohes Reflexionsvermögen für Röntgenstrahlen sicherzustellen. In dieser Ausführungsform wird ein Röntgenstrahlen-Reflexionsfilm gebildet. Als ein Reflexionsfilm werden Filme aus Schwermetallen wie beispielsweise Au und Pt durch ein Abscheideverfahren aus der Gasphase wie beispielsweise EB-Dampfabscheidung oder Sputtern bzw. Zerstäuben aufgetragen. Wenn ein Material sphärisch bearbeitet bzw. abgespant und poliert und dann der Schwermetall-Film aufgetragen wird, wird eine Oberflächenrauhheit von 1 nm oder weniger relativ leicht erhalten. Mit diesem Aufbau wird ein ausreichendes Reflexionsvermögen für Röntgenstrahlen sichergestellt. Der somit erhaltene Reflexionsspiegel ist vollständig verschieden von dem Spiegel, der durch die Bearbeitung bzw. Abspanung für asphärische Oberflächen gebildet wird. Um einen Reflexionsspiegel mit einer hohen Lichtkonzentrationseffizienz zu erhalten, ist der Spiegel vorzugsweise mehrschichtig. Bei einer Mehrschicht-Beschichtung ist ein Reflexionsvermögen bezogen auf Röntgenstrahlen mit einem speziellen Einfallswinkel und einer speziellen Wellenlänge deutlich verbessert. Als Mehrschicht-Filme sind Mo, Si, B₄C, RhRu-C und dgl. bevorzugt. Die Behandlung, um ein Reflexionsvermögen für Röntgenstrahlen sicherzustellen, ist nicht auf das vorstehend beschriebene beschränkt, und jedes bekannte Verfahren kann verwendet werden.

Ein Trägerelement 17 von Fig. 1 umfaßt ein ringförmiges Element 12 mit einem kurzen Koaxialzylinder auf seinem äußeren Rand und ein scheibenförmiges Element 13 mit einem kurzen Koaxialzylinder an einer radial nach innen gewandten Position des Elements. Das ringförmige Element 12 ist mit dem scheibenförmigen Element 13 durch eine Schraube (nicht gezeigt) verbunden. Das ringförmige Element 12 beschränkt den oberen Rand des Reflexionsspiegels 11, während der kurze Zylinder des ringförmigen Elements 12 den äußeren Rand des Reflexionsspiegels 11 beschränkt. Der obere Rand des inneren Zylinders des scheibenförmigen Elements 13 beschränkt den unteren Rand des Reflexionsspiegels 11. Somit befestigt das Trägerelement 17 die Umgebung des Reflexionsspiegels 11.

Ein Durchgangsloch ist am Mittelpunkt des scheibenförmigen Elements 13 bereitgestellt, an welches ein Flansch 14 durch eine Schraube (nicht gezeigt) befestigt ist. Der Flansch 14 hat ein Durchgangsloch entlang seiner Achse, so daß ein hydraulischer oder pneumatischer Druck P an die Rückfläche 11b des Reflexionsspiegels 11 durch das Durchgangsloch von außen angelegt werden kann. Die Bezugszeichen 15 und 16 sind O-Ringe, die bereitgestellt sind, um zu verhindern, daß ein Druckmedium aus einer Druckkammer 18, die von der Rückfläche 11b des Reflexionsspiegels 11, dem scheibenförmigen Element 13 und dem Flansch 14 umgeben ist, entweicht. Das vorstehende Verfahren zum Verdichten der Kammer 18 kann durch ein Verfahren zum Anwenden des Pascalschen Prinzips ersetzt werden.

Bei dieser Ausführungsform wird der Reflexionsspiegel 11 verwendet, während die Druckkammer 18 unter einem vorbestimmten Druck ist. In diesem Fall wird die Verteilung der Spiegeldicke im voraus berechnet. Wenn der Druck gleichförmig auf die Rückfläche 11b wirkt, wird der Reflexionsspiegel 11 ungleichförmig in der Radialrichtung unter Bildung einer erwünschten asphärischen Form deformiert. Wenn ein paralleler Röntgenstrahl in den Spiegel 11 unter der vorstehenden Bedingung eintritt, kann der Röntgenstrahl durch die asphärische Form der reflektierenden Oberfläche ohne Erzeugung sphärischer Aberration auf einen Fleck fokussiert werden.

Außer der Fokussierung von parallelen Röntgenstrahlen auf einen Fleck gibt es einige Fälle, in denen es erforderlich ist, daß Röntgenstrahlen konzentriert werden, so daß sie einen langen linearen Querschnitt haben. Derartige Probleme können beseitigt werden, indem die Verteilung der Spiegeldicken in einer Umfangsrichtung variiert wird. Insbesondere, wenn man sich sich senkrecht schneidende X- und Y-Achsen in einer Draufsicht des Reflexionsspiegels 11 vorstellt, wird die Spiegeldicke entlang der X-Achse dicker gemacht als die entlang der Y-Achse, so daß es schwierig wird, den Spiegel in der X-Achsenrichtung zu deformieren und es leicht wird, ihn in der Y-Achsenrichtung zu deformieren. Bei diesem Aufbau wird eine asphärische Form mit Rotations-Asymmetrie erhalten, wodurch es ermöglicht wird, einen Röntgenstrahl mit einem Seitenverhältnis in einem Schnitt senkrecht zu einer Lichtfortbewegungsrichtung zu erhalten, der nicht 1 : 1 ist. Ein Muster der Spiegeldickenverteilung in der Umfangsrichtung ist nicht auf das vorstehend beschriebene beschränkt, und es kann auf verschiedene Arten in Abhängigkeit von den erforderlichen Strahlprofilen gestaltet werden.

In dieser Ausführungsform wird die Reflexionsoberfläche 11a in die sphärische Oberfläche ohne Hinzufügung von elastischer Deformation bearbeitet bzw. abgespant, und wird dann elastisch deformiert, wenn die Vorrichtung verwendet wird. Andererseits gibt es ein Verfahren, bei dem der Spiegel sphärisch unter der Bedingung bearbeitet bzw. abgespant wird, daß das Spiegelmaterial elastisch deformiert wird, indem man eine äußere Kraft anwendet, die dann freigesetzt werden wird, wenn der Spiegel verwendet wird. Die Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform hat einen leichteren Aufbau zur Bearbeitung als der Aufbau zur Bearbeitung des letzteren Verfahrens. Beispielsweise ist es viel einfacher die Temperatur des Reflexionsspiegels unter einem Bearbeitungsverfahren bzw. Abspanungsverfahren auf ein erwünschtes Niveau zu steuern, während der Reflexionsspiegel unter einem Bearbeitungsverfahren frei von der äußeren Kraft ist. Als ein Ergebnis kann eine ausgezeichnete Reflexionsvorrichtung leichter hergestellt werden. Ferner kann durch das Verfahren, bei dem die äußere Kraft an den Reflexionsspiegel angewendet wird, wenn die Reflexionsvorrichtung verwendet wird, ein Zustand, in dem die äußere Kraft an den Spiegel angewendet wird, geregelt werden, so daß ein gemessener reflektierter Lichtweg mit einem entworfenen Lichtweg übereinstimmen kann. Diese Regelung kann nicht durch das herkömmliche Verfahren verwirklicht werden.

Zweite Ausführungsform

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Auch in dieser Ausführungsform wird eine Oberfläche 21a eines Reflexionsspiegels 21 durch ein Bearbeitungsverfahren bzw. Abspanungsverfahren für sphärische Oberflächen gebildet, während einer Rückfläche 21b durch ein Bearbeitungsverfahren bzw. Abspanungsverfahren für asphärische Oberflächen gebildet wird, so daß die Spiegeldicke ungleichförmig verteilt ist. Die Beschreibungen des Reflexionsspiegels der ersten Ausführungsform werden auf diejenigen des Reflexionsspiegels 21 angewandt. Ein zylindrischer Flansch 21c ist rund um den äußeren Rand des Spiegels 21 der zweiten Ausführungsform gebildet. Bezugszeichen 22 und 25 sind Trägerelemente, die miteinander durch eine Schraube (nicht gezeigt) befestigt sind, um die Umgebung des Reflexionsspiegels 21 zu befestigen.

Ein ringförmiges piezoelektrisches Element 23 ist zwischen dem inneren Rand des zylindrischen ringförmigen Trägerelements 22 und dem Flansch 21c des Reflexionsspiegel 21 angeordnet. Ein Elektrodenpaar ist auf den oberen und unteren Oberflächen des piezoelektrischen Elements 23 bereitgestellt. Wenn eine positive Spannung an die obere Elektrode angelegt wird, wird die radiale Dicke des piezoelektrischen Elements 23 erhöht, und wenn eine negative Spannung angelegt wird, wird die radiale Dicke des piezoelektrischen Elements 23 verringert. Im Zusammenhang mit dieser Deformation wird die Dicke des piezoelektrischen Elements 23 in einer vertikalen Richtung deformiert. Um die vertikale Deformation zu absorbieren, ist eine Gummischicht 24 zwischen der Oberfläche des piezoelektrischen Elements 23 und der Unterfläche des ringförmigen Elements 22 dazwischengeschoben.

Diese Vorrichtung wird angeordnet, während der Außen- Durchmesser des ringförmigen piezoelektrischen Elements 23 durch Anlegen der negativen Spannung an die obere Elektrode des ringförmigen piezoelektrischen Elements 23 verringert ist. Durch eine derartige Anordnung der Vorrichtung werden keine radiale Abstände zwischen dem Reflexionsspiegel 21 und dem piezoelektrischen Element 23 und zwischen dem piezoelektrischen Element 23 und dem ringförmigen Element 22 erzeugt. Die Vorrichtung kann jedoch ohne Anlegen der Spannung angeordnet werden.

Wenn die Vorrichtung verwendet wird, wird der Randflansch 21c des Reflexionsspiegels 21 in einer radial nach innen gerichteten Richtung des Spiegels durch Anlegen der positiven Spannung an die obere Elektrode des ringförmigen piezoelektrischen Elements 23 zusammengedrückt. Somit wird der Reflexionsspiegel 21 tiefer bzw. stärker elastisch deformiert. Genau wie bei der ersten Ausführungsform wird die Reflexionsoberfläche 21a zuvor durch das Verfahren der finiten Elemente entworfen, so daß die deformierte Oberfläche 21a mit einer erwünschten asphärischen Form übereinstimmen kann. Somit wird in diesem Zustand ein Röntgenstrahlen reflektierender Spiegel mit einer erwünschten asphärischen Oberfläche verwirklicht.

Der Wert der an das piezoelektrische Element 23 anzulegenden positiven Spannung wird zuvor kalibriert. Wenn Wärmedeformation die Formgenauigkeit nachteilig beeinflussen kann, sollte die angelegte Spannung für jede Temperaturbedingung nachgewiesen werden. Durch Steuern der angelegten Spannung in Abhängigkeit von den Temperaturen kann eine erwünschte asphärische Form unabhängig von den Temperaturen erhalten werden. Ferner kann die angelegte Spannung durch Vergleichen des reflektierten Lichtwegs mit dem vorbestimmten Lichtweg geregelt werden, wodurch die aktive Steuerung der angelegten Spannung zugelassen wird.

In dem vorstehend, beschriebenen Beispiel wird eine gleichförmige äußere Kraft rund um den äußeren Rand des Spiegels durch Verwendung des ringförmigen piezoelektrischen Elements 23 angelegt. Anstelle des Elements 23 können vier piezoelektrische Elemente, die jeweils separat steuerbar sind, angeordnet sein, beispielsweise, auf dem äußeren Rand des Reflexionsspiegels 21. In diesem Fall wird beispielsweise die Spannung an nur die zwei Elemente entlang der X-Achse angelegt, so daß ein asphärische Oberfläche entlang der X-Achse erhalten wird, und eine sphärische Oberfläche entlang der Y-Achse erhalten wird. Ferner ist es möglich, daß an eines der zwei Elemente entlang der X-Achse eine negative Spannung angelegt wird und an das andere Element eine positiv Spannung angelegt wird, um den Reflexionsspiegel 21 in der Richtung der X-Achse parallel zu verschieben. Zwei oder mehr beliebige Anzahlen von piezoelektrischen Elementen können rund um den Rand des Reflexionsspiegels angeordnet sein.

Ein weiteres piezoelektrisches Element kann am Mittelpunkt der Rückfläche des Reflexionsspiegels 21 angeordnet sein. Mit diesem Aufbau können eine an den Außenrand des Spiegels angelegte äußere Kraft und eine vom Mittelpunkt der Rückfläche des Spiegels angelegte äußere Kraft beliebig gesteuert werden. Somit kann der sphärische Spiegel mit gleichförmiger Dicke durch äußere Kräfte deformiert werden, so daß er an einer asphärischen Form angepaßt wird. Der Reflexionsspiegel mit einer gleichförmigen Dicke hat den Vorteil einer leichten Herstellung.

Dritte Ausführungsform

Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der ein geneigter Flansch 31c auf einem Rand eines Reflexionsspiegels 31 gebildet ist. Die Oberfläche 31d des Flanschs 31c ist konisch ausgebildet. Die Bezugszeichen 32 und 33 zeigen Trägerelemente, die miteinander durch eine Schraube 34 befestigt sind. Eine Oberfläche 32d des oberen Trägerelements 32 auf der Seite des Spiegels ist bei demselben Winkel wie die konisch ausgebildete Oberfläche 31d des Reflexionsspiegels 31 konisch gebildet, und die Oberflächen sind in Kontakt miteinander.

Das untere Trägerelement 33 ist an dem oberen Trägerelement 32 befestigt, während der Reflexionsspiegel 31 zwischen den Trägerelementen 32 und 33 dazwischen geschoben ist. Dann wird durch Drehen des oberen Trägerelements 32 wie durch die Pfeile 36 gezeigt die Schraube 34 in Eingriff gebracht, und der Reflexionsspiegel 31 wird über den Flansch 31c durch die Trägerelemente 32 und 33 befestigt.

Wenn das obere Trägerelement 32 stark gedreht wird, wirkt eine äußere Kraft auf den Flansch 31c des Reflexionsspiegels 31 in eine Richtung nach unten. Der Reflexionsspiegel wird durch die äußere Kraft elastisch deformiert. Die Dicke des Reflexionsspiegels 31 ist zuvor so entworfen worden, daß der Spiegel 31 in eine erwünschte asphärische Form deformiert wird, wenn die vorbestimmte äußere Kraft auf den Spiegel wirkt. Eine Reflexionsoberfläche 31a des Reflexionsspiegels 31 wird schrittweise in eine asphärische Form während der starken Drehung des Trägerelements 32 deformiert. Das Trägerelement 32 wird weiterhin gedreht, bis die aspärische Form erhalten ist. Um zu bestimmen, ob die vorstehende Bedingung erhalten worden ist oder nicht, sollte eine Position, an der der Röntgenstrahl konzentriert wird, die Größe des konzentrierten Lichts, ein reflektierter Lichtweg oder eine Tiefe der Reflexionsoberfläche gemessen werden.

Auch in der dritten Ausführungsform kann die Spiegeldicke in der Umfangsrichtung ungleichförmig bleiben. Mit diesem Aufbau wird der Spiegel so eingestellt, daß sich eine asphärische Oberfläche mit Rotations-Asymmetrie ergibt (beispielsweise einer toroidalen Form).

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Reflexionsspiegel während seines Betriebs elastisch in eine asphärische Form deformiert werden, während die Reflexionsoberfläche des Spiegels durch ein Bearbeitungsverfahren bzw. Abspanungsverfahren für sphärische Oberflächen bearbeitet worden ist. Somit wird ein erwünschter asphärischer Reflexionsspiegel mit einem erwünschten Leistungsvermögen verwirklicht, während er durch das Bearbeitungsverfahren für sphärische Oberflächen hergestellt worden ist, welches einfach und genau ist, im Vergleich mit dem asphärischen Bearbeitungsverfahren. Durch Ausnutzung der Erfindung wird es möglich, eine asphärische Reflexionsvorrichtung für Röntgenstrahlen herzustellen, für die eine hohe Formgenauigkeit erforderlich ist.

Während die Erfindung unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist es selbstverständlich, daß Veränderungen und Modifikationen der Erfindung leicht gemacht werden können.

Ein Reflexionsspiegel einer Röntgenstrahlen- Reflexionsvorrichtung wird durch ein Bearbeitungsverfahren bzw. Abspanungsverfahren für sphärische Oberflächen hergestellt, und wenn die Vorrichtung verwendet wird, kann eine erwünschte asphärische Reflexionsoberfläche erhalten werden, indem man den Spiegel durch Anlegen einer äußeren Kraft elastisch deformiert. Die Vorrichtung hat den Spiegel und ein Trägerelement. Der Spiegel ist aus elastisch deformierbaren Material hergestellt. Eine Oberfläche des Spiegels wird durch das Bearbeitungsverfahren bzw. Abspanungsverfahren für sphärische Oberflächen fertiggestellt bzw. geglättet. Wenn die Vorrichtung verwendet wird, wird Druck gegen die rückseitige Oberfläche des Spiegels angewendet, und der Spiegel wird zu einer erwünschten asphärischen Form deformiert.

Claims (9)

1. Röntgenstrahlen-Reflexionsvorrichtung, umfassend:
einen Reflexionsspiegel (11, 21, 31); und
ein Trägerelement (17, 22, 25, 32, 33);
wobei der Reflexionsspiegel derartig gebildet ist, daß eine Oberfläche (11a, 21a, 31a) aus einem elastisch deformierbaren Material zu einer sphärischen Oberfläche bearbeitet ist; und
das Trägerelement die Umgebung des Reflexionsspiegels trägt und Mittel zum Anlegen einer äußeren Kraft an einen äußeren Rand oder eine Rückfläche (11b, 21b, 31b) des Reflexionsspiegels hat, wobei eine erwünschte asphärische Reflexionsoberfläche durch Anwenden der äußeren Kraft an den Reflexionsspiegel (11, 21, 31) erhalten wird.

2. Röntgenstrahlen-Reflexionsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine weitere Oberfläche (11b, 21b) des Reflexionsspiegels zu einer asphärischen Oberfläche bearbeitet ist.

3. Röntgenstrahlen-Reflexionsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine weitere Oberfläche (11b, 21b) des Reflexionsspiegels zu einer sphärischen Oberfläche bearbeitet ist, und die Mittelpunkte der einen sphärischen Oberfläche und der anderen sphärischen Oberfläche voneinander abweichen.

4. Röntgenstrahlen-Reflexionsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Dicke des Reflexionsspiegels (11, 21) in einer radialen Richtung des Spiegels variiert.

5. Röntgenstrahlen-Reflexionsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Dicke des Reflexionsspiegels (11, 21) in einer Umfangsrichtung des Spiegels variiert.

6. Röntgenstrahlen-Reflexionsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der komprimierte Flüssigkeit in einen abgedichteten Raum (18), der zwischen dem Reflexionsspiegel (11) und dem Trägerelement gebildet ist, eingeleitet wird.

7. Röntgenstrahlen-Reflexionsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der ein ringförmiges piezoelektrisches Element (23) zwischen dem äußeren Rand des Reflexionsspiegels (21) und einem inneren Rand des Trägerelements (22) dazwischengeschoben ist.

8. Röntgenstrahlen-Reflexionsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der eine Vielzahl von piezoelektrischen Elementen in einer Umfangsrichtung des Spiegels (21) und zwischen dem äußeren Rand des Reflexionsspiegels und dem inneren Rand des Trägerelements verteilt sind.

9. Röntgenstrahlen-Reflexionsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Trägerelement ein Paar Elemente (32, 33) hat, zwischen die der Reflexionsspiegel (31) dazwischengeschoben ist, wobei die paarweisen Elemente (32, 33) miteinander durch eine Schraube (34), die auf einem Element der paarweisen Elemente angeordnet ist, und eine Mutter, die auf dem anderen Element der paarweisen Elemente angeordnet ist, verbunden sind, und wobei der Reflexionsspiegel durch Variieren einer Schraubtiefe deformiert wird.