JP2000502188A - 操向可能のx線光学系 - Google Patents

操向可能のx線光学系

Info

Publication number
JP2000502188A
JP2000502188A JP09522869A JP52286997A JP2000502188A JP 2000502188 A JP2000502188 A JP 2000502188A JP 09522869 A JP09522869 A JP 09522869A JP 52286997 A JP52286997 A JP 52286997A JP 2000502188 A JP2000502188 A JP 2000502188A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical system
bragg
incidence
angle
bragg structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP09522869A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3733142B2 (ja
Inventor
グットマン,ジョージ
Original Assignee
オスミック,インコーポレイテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by オスミック,インコーポレイテッド filed Critical オスミック,インコーポレイテッド
Publication of JP2000502188A publication Critical patent/JP2000502188A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3733142B2 publication Critical patent/JP3733142B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21KTECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/06Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diffraction, refraction or reflection, e.g. monochromators
    • G21K1/062Devices having a multilayer structure
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21KTECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K2201/00Arrangements for handling radiation or particles
    • G21K2201/06Arrangements for handling radiation or particles using diffractive, refractive or reflecting elements
    • G21K2201/061Arrangements for handling radiation or particles using diffractive, refractive or reflecting elements characterised by a multilayer structure
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21KTECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K2201/00Arrangements for handling radiation or particles
    • G21K2201/06Arrangements for handling radiation or particles using diffractive, refractive or reflecting elements
    • G21K2201/068Arrangements for handling radiation or particles using diffractive, refractive or reflecting elements specially adapted for particle beams

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

(57)【要約】 X線あるいは中性子放射線の操向可能の単色光源を提供する光学系。当該光学系は、放射線源と、ブラッグ構造の反射性光学素子とを有する。ステージが光学素子を放射線源に相対的に移動し、この動きは、側方d層勾配と連携して反射のブラッグ法則を満足させ、所定の波長の放射線を種々の事象でかつ出射角で反射させる。

Description

【発明の詳細な説明】 操向可能のX線光学系 発明の分野 本発明は、X線ビームを走査するための方法と装置に関し、特に試料や検出器 に対してコリメートされた単色X線を走査可能の反射光学系に関する。 発明の背景 科学的装置が数ある中で、試料に対してX線ビームを掃引する必要がある場合 がある。このような装置の例として、X線と中性子解析造影システムがある。 X線源を用いて試料を掃引する一つの方法として、隔置されたスリットを用い てX線源からコリメートされたビームを形成させるものがある。試料をX線源に 相対的に移動させるか、あるいはX線源を試料に対して相対的に移動するように なっている。しかしながら、いずれの場合にも、ビームは、単色化されておらず 、よってある評価に対して障害をきたすものである。別システムとして、放射線 源からの発散ビームは、ピンホールを有するマスクを通過させるようになってい る。ピンホールから発する光線は、ほぼコリメートされ、評価のためのターゲッ トへ指向される。この手法は、単色化されず、さらに放射線源出力の微小なアー クセグメントのみ使用して得られる放射線の強さは非常に弱くなるという欠点を 同様に有する。さらに運動の精度ならびに割合は、機械的制約により限定される 。 単色化ビームを提供する手段として、クリスタルあるいは合成クリスタル構造 が提供され、これによりブラッグの法則を用いて放射線が反射される。このよう なブラッグ構成は、ブラッグの式が満足された時のみ放射線を反射させる。 すなわち、ブラッグの式は、 nλ = 2d*sin(θ) ここで n= 反射次数 λ = 入射放射線の波長 d= ブラッグ構造の層設定間隔すなわちクリスタルの格子間隔 θ = 入射角 である。 結晶固体の構造は、原子の正規3次元配列であり、X線の自然回折格子を与え るものである。ブラッグの式の値dは、クリスタルの原子の平面間の垂直距離で ある。X線波長のオーダでの間隔を有する人工回折格子の構造は、W.L.Br aggがその基本方程式を導き出した当時は、作り出すことが不可能であった。 しかしながら、結晶構造は、フイルムの複数層で現在模倣でき、よってX線回折 は、自然に生ずるd間隔を有する構造にもはや限定するものでない。 クリスタル構造を模倣して複数層構造に対して反射させるために、可能上最低 の電子密度の軽い原子は、可能上最高の電子密度の重い原子を積層される。重い 原子層は、散乱体としてのクリスタル中の原子の面と同様な作用をし、一方軽い 原子層は、原子平面間のスペーサと同様の作用をする。これら2つの原子のさら なる要求は、それらが相互に拡散しないことである。 多層構造処理は、自然結晶構造より有利である。なぜなら、多層構造の間隔d を選ぶことにより、種々の波長ならびに入射角で使用し得るように製造できるか らである。クリスタルは、耐掻き傷性などの機械的性質が良くない。 表面を側方に横切って間隔dを変化させることにより、同じ波長のx線を表面 のどの点でも反射させることができ、どの位置でも入射角は、表面を横切って変 化する。各点で、入射角と間隔dは、ブラッグ方程式に従って操作される。深度 傾斜づけもバンドパスを広げるための手段として用いることができ、具体的な多 層構造の積分反射能を増大することができる。 しかしながら、上述のように、ブラッグ方程式は、角度と結晶格子間隔と波長 に関係している。よって、反射光学素子に照射される光源ビームは、ある特定の 出射角でのみ、ある波長領域以内でのビームを反射させる。ある角度である波長 の感度により、たとえば試料を掃引するのに有効な出射ビームの方向を変化させ るべく反射鏡を移動させることは、通常不可能である。 試料に対してX線ビームを掃引する装置を改良することが現在必要であり、ま た試料に対してコリメートされたX線ビームを正確にかつ高掃引速度で掃引する 手段が必要となる。また、ビームの強さが単に光源出力の小アークセグメントを 使用するだけでは、成り立たないコリメートされたX線ビームを方向変更する手 段がさらに必要である。 発明の要旨 本発明は、試料を掃引するべくコリメートさたれ単色X 線ビームを操向させる ための光学システムを提供する。本発明の実施例では、間隔dが表面に沿って変 化される、いわゆる側方勾配多層反射鏡が用いられる。反射光学素子を同時に移 動させて反射性構造の表面上でのX線ビームの入射領域および入射角を変化させ ることにより、ブラッグの方程式は、特定の波長バンド幅における種々の入射角 および出射角において満足させることができる。よって、反射性光学素子を動か すことにより、X線あるいは中性子ビームを試料に対して掃引させることができ る。 本発明の目的は、試料に対してX線ビームを掃引する改良された手段を提供す ることである。 本発明の別の目的は、資料に対してコリメートされた単色X線ビームを掃引可 能の反射性光学システムを提供することである。 さらに本発明の別の目的は、ビームの強さが光源出力の小アークセグメントで は達成できないコリメートされたX線ビームを操向させる手段を提供することで ある。 上記目的を達成するために、本発明は、ブラッグの法則に準じてコリメートさ れたビームを反射するブラッグ構造を有する光学系を提供する。ブラッグ構造は 、側方格子間隔勾配づけにより構成して表面を横切ってd層間隔が変化するよう にされる。光学系は、コリメートされたビームに相対的にブラッグ構造(多層反 射鏡)が運動可能であり、コリメートされたビームとブラッグ構造との間での入 射角ならびに入射面積が同時に正確に変化し得るものである。作動に際して、ブ ラッグ構造は、入射角が変化し、かつ入射領域が変化するようにブラッグ構造を 動かす。この運動は、入射角が変化してもブラッグの法則が引き続き満足される ように計算される。すなわち、これは、コリメートされたビームとブラッグ構造 と間で入射領域を同時に動かして入射角の変化を補償するd層間隔を有するブラ ッグ構造の位置とすることにより達成できる。よって、入射領域に対してd層間 隔 を調節することにより、ブラッグの法則を違えることなく入射角を変化し得るの で、ブラッグ構造は、変動する出射角でコリメートされたビームを反射し、光学 系がコリメートされた反射ビームを操向して試料を操引することを可能とする。 第1の実施例では、ブラッグ構造は、平面鏡として構成され、d層間隔が反射 鏡の一端から他端にかけて減少するようになっている。この実施例では、放射線 源は、静止状態に保持され、反射鏡が同時に回転および併進され、入射角と入射 領域をそれぞれ変更する。第2実施例では、ブラッグ構造は、複数部分に分割さ れる円板として構成され、分割された各部分の表面は、円周方向部分放物線円筒 として構成され、各部分のd層間隔は、時計回りに円周方向に減少する。この実 施例においては、円板は、その軸周りに回転し、入射角と入射領域とを変化させ 、各部分は、共同して試料を走査する走査線の役割をなす。 本発明のさらなる目的、特徴および作用効果は、以下の詳細説明ならびに請求 の範囲を添付図面を参照して考察することにより明らかとする。 図面の簡単な説明 第1図は、平面反射鏡ブラッグ構造を含む本発明の第1実施例の概略図である 。 第2図は、第1図に図示の平面反射鏡ブラッグ構造を、そのd層間隔を示すた めの横断面図である。 第3a図は、ブラッグ構造の回転および併進運動を示すための、第1図の実施 例の概略上面図である。 第3b図は、ブラッグ構造の一端周りの回転を示す第1図の実施例の概略上面 図である。 第4a図は、ブラッグ構造の放物円筒形反射部分を示すための、本発明の第2 実施例の概略図である。 第4b図は、第4a図に図示の放物円筒形反射性表面の分解展開図である。 第5a図は、第4a図に円板形ブラッグ構造の概略図である。 第5b図から第5d図は、第6a図に図示のブラッグ構造の5b線、5c線お よび5d線の沿った分解展開横断面図である。 好適実施例の詳細な説明 本発明の操向可能のX線ビーム光学系の好適実施例を添付図を参照して詳細に 説明する。 第1図および第2図を参照するに、総称して参照番号10で示す光学系は、放 射線を発生する放射線源(図示せず)を含んでいる。コリメータ14からのコリ メートされた多色ビーム16は、ブラッグ構造18で反射されてブラッグ法則に 応ずる単色X線ビーム20を発生させる。コリメータ14は、プレートやスロッ トとして構成でき、これらを通して放射線が通過する。あるいは、コリメータ1 4は、コリメートされたビームを発する一連の曲面反射鏡を含むガットマン光学 素子で構成しても良い。あるいは、サイクロトロンからの平行ビームを用いてコ リメートされたビームを発生させるようにしても良い。試料22を掃引するため にブラッグ構造18は、アクチュエータ(図示せず)により同時に併進回転され る。ブラッグ構造18を回転することにより、入射角が変化し、またブラッグ構 造18を併進させることにより、入射領域が変化する。 多層薄膜光学素子の製造方法は、周知であり、たとえば、1995年6月7日 出願の同出願人の米国特許出願第08/487、936号に開示されている。こ の文献を参考としてと留めるものする。ブラッグ構造18の表面を横切って側方 にd層間隔を変化させることにより、同一の波長のX線は、入射角が変化して表 面上のいずれの点でも反射可能である。各点で入射角とd層間隔は、ブラッグ法 則を満足するように操作可能である。深度勾配づけをバンドパスを広げる手段と して使用できる。よって多層構造の積分反射能を増加可能である。 ブラッグ法則がd層間隔と入射角を波長に関連づけるので、上述のようにブラ ッグ構造を回転して単色反射ビームを発生させることが可能である。しかしなが ら、深度勾配付けにより、反射ビームのバンドパスを広げて反射ビームが多波長 を含むものとすることが所望により可能となる。 第1実施例において、ブラッグ構造18は、側方間隔勾配を有する平面反射鏡 として構成でき、格子(d層)間隔を構造の一端から他端へ次第に減少させる。 平面反射鏡は、基板24の上に複数の層セットを生成させて構成する。各層セッ ト26は、異なる材料製の二つの独立の層から構成され、このうちの一つの層は 、比較的高い原子番号28を有し、他の一つは、比較的低い原子番号30を有す る。光電子密度層28は、クリスタル中の原子の面と同様に挙動し、低電子密度 層3 0は、この平面間の間隔とみなせる。他層の層が設定する厚みあるいはd層間隔 は、所望の放射線源の一あるい数波長のオーダである。多数層構造の所望の性質 により10から1000までの薄膜層を基板上に堆積させても良い。 単色X線ビーム20を発生させるために、d層間隔と入射角に関係するブラッ グの法則を満足させなければならない。d間隔を側方に勾配付けすることにより 、単色化されたX線ビーム20を発生するのに必要な入射角は、コリメートされ たビーム16とブラッグ構造18間の入射領域が変化するにつれて変化する。第 2図は、基板24に堆積され側方に勾配付けされた複数層を有する多層平面反射 鏡を示す横断面図である。この構成では、X線は、θ1とθ2に等しい入射角で多 層構造に衝突するようになっている。第2図における多層平面鏡は、反射鏡の一 端近くで格子間隔d1を有するように勾配付けられている。この格子間隔は、減 少して他端近くでd2となる。角度θ1でd層間隔d1が必要となり、これにより ブラッグ法則に従った波長λを有する単色X線ビーム20が発生できる。角度θ2 で、d層間隔d2が必要となり、これによりブラッグ法則に従った波長λを有す る単色X線ビーム20が発生できる。 この実施例では、アクチュエータは、計算された態様でブラッグ構造18を同 時に回転および併進するように構成され。これにより入射面積におけるd層間隔 が入射角に関連付けられ、これによりブラッグの法則を満足する。第3a図に図 示のように、放射線源と入射角との間の距離は、一定に保持される。d層間隔と 入射角との間の関係を保持させることにより、波長λを有する単色X線ビーム2 0が発生される。単色X線ビーム20は、入射角を変更することにより操向でき 、これにより、ビームの出射角が制御下で変化して、試料22が反射単色X線ビ ーム20により距離aで掃引される。 あるいは、アクチュエータは、計算された態様で一端の周りにブラッグ構造を 回転するように構成し、これにより入射領域でd層間隔が常に入射角に関連し、 よってブラッグの法則を満足させる。第3b図に図示されているように、放射線 源と入射面積との間の距離は、ブラッグ構造18が回転したときに変化する。入 射角と入射領域は、双方とも、ブラッグ構造18が回転すると変化する。d層間 隔と入射角との関係を保持することにより、波長λを有する単色X線ビーム20 が発生される。さらに、単色X線ビーム20は、入射角を変化させることで操向 可能であり、これにより、制御下でビームの出射角が変化し、試料22が反射単 色X線ビーム20により、第3a図の距離aより大きい距離bで掃引される。こ れにより、第3b図に図示の構成を用いてより大きな領域を掃引可能である。 第4a図、第4b図および第5a図から第5d図に図示の第2実施例は、ブラ ッグ構造18’が、多層円板として構成され、この格子間隔は、円板の円周方向 に変化して時計周りに格子(d層)間隔が次第に減少するようになっている。前 述の実施例のように、円板は、基板の上に複数の層セットを堆積させるようにし て構成され、各層セットは、異なる材料製の二つの独立の層で構成されている。 第4a図および第4b図には、円形のブラッグ構造18’が、複数部分に分割 されて示されている。各部分は、ブラッグ構造18’にコリメートされたビーム 16’が入射する位置で円周方向部分放物円筒形反射面19を有する。各部分の d層間隔は時計回りに側方勾配が付けられ、各部分の点aでのd層間隔は、点b でのd層間隔より小さくなっている。 この実施例では、アクチュエータは、第4a図の矢印32に示すように計算さ れた態様で反時計回りに円板をその軸を中心に回転するように構成され、これに より入射領域でのd層間隔は、常に入射角に関連し、よってブラッグの法則を満 足する。d層間隔と入射角度との関係を満足することにより、波長λ’を有する 単色X線ビーム20’が発生される。さらに単色X線ビーム20’は、入射角を 変化することにより操向可能であり、これにより、制御下でビームの出射角が変 化し、試料22’が反射した単色X線ビーム20’により掃引される。 第5a図から第5d図は、円板の中心から半径方向外方に同様に傾斜したブラ ッグ構造18’の反射表面を図示している。第5b図から第5d図の断面図は、 各継続する部分の径方向傾斜が増加することを図示している。これはブラッグ構 造18’が、以下に詳述するラスタ化した態様で光を反射することを可能とする 。 作動に際して、アクチュエータにより反時計方向にブラッグ構造18’を回転 すると、各部分の周方向部分放物円筒形19の結果として、コリメートされたビ ーム14’の入射角は、ビーム14’とブラッグ構造18’の間の入射領域が変 化するにつれて変化する。入射角の変化を与えるブラッグ法則に準じて各部分の 側方d層間隔が計算される。よって、波長λ’の単色X線ビーム20’は、制御 下でブラッグ構造18’により反射され、単色ビーム20’は、操向されて試料 を掃引する。各継続する部分の変化する径方向傾斜は、前の部分の単色ビーム2 0’の掃引領域に隣接する領域まで単色ビーム20’の掃引領域をステップさせ るのに用いられ、光学系がX線ラスタとして動作する。 例えば、第4a図に図示のように、反時計方向にブラッグ構造18’が回転さ れると、コリメートされたビーム14’の入射領域は、#1部分の点bから点a に向けて移動する。入射領域が変化すると、単色X線ビームは、制御下で反射さ れ、点b’から点a’まで試料が掃引される。周方向部分放物円筒形19が各部 分で繰り返されるので、ブラッグ構造18’が連続して回転して入射領域を#1 部分の点aから#8部分の点bまで移動させた際、反射された単色ビーム20’ は、試料22’上の点b’に飛び戻る。しかしながら、ブラッグ構造18’の# 8部分の増加する半径方向傾斜により、反射単色ビーム20’は、下方に反射さ れ、試料22’の8b’として表示された領域へ指向される。さらに、#8部分 の入射領域が点bから点aへ移動すると、反射された単色ビーム20’は、入射 角の変化により試料22’上の点8a’から8b’へと操向される。入射領域が #8部分から#7部分へと移動すると、処理は、それ自身繰り返されて反射され た単色ビーム20’は、#7部分の径方向傾斜の減少により、掃引線7へとステ ップアップされる。 ステップおよび掃引処理は、ブラッグ構造18’が連続して回転すると連続し て繰り返される。よって、光学系は、単色X線ビーム20’で試料22’を掃引 するX線ラスタとして作用するように構成することができる。 本発明は、図示し上述した構成に限定されるものでなく、請求の範囲に記載さ れる発明の精神ならびに範囲から逸脱することなく、種々の変更ならびに修正を なすことが可能である。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】1997年12月29日(1997.12.29) 【補正内容】 請求の範囲 1. 放射線源から操向可能の単色X線あるいは中性子ビーム(20)を発生さ せる光学系(10)において、 前記放射線源からコリメートされたビーム(16)を発生させる手段(14) と、 前記放射線源からある距離に配置され、側方格子間隔勾配およびd層間隔とを 有するブラッグの法則に従って前記コリメートされたビームを反射させるブラッ グ構造とを有する光学系において、 前記コリメートされたビーム(16)に相対的に前記ブラッグ構造(18)を 運動させて前記コリメートされたビーム(16)と前記ブラッグ構造(18)と の間の入射角を変化させると同時に前記コリメートされたビーム(16)と前記 ブラッグ構造(18)との間の入射領域を変化させて、前記ブラッグ構造が前記 側方格子間隔勾配とともに、前記d層間隔が前記ブラッグ構造(18)の表面を 横切って変化し、かつ常にブラッグの法則を満足する態様で入射角に関連するよ う構成させる手段と、 を有し、よって前記コリメートされたビーム(16)は、制御下で反射され、前 記ブラッグ構造(18)で反射された前記単色ビーム(20)は、前記光学系( 10)により前記入射角を変化させることにより操向可能である光学系。 2. 請求項1に記載の光学系(10)において、前記ブラッグ構造(18)は 、側方に勾配付けされた多層平面反射鏡を有し、前記格子間隔は、前記反射鏡の 第1端から前記反射鏡の対向端へ向かって変化するようになっている光学系。 3. 請求項2に記載の光学系(10)において、前記運動させる手段が、前記 反射鏡を同時に回転および併進させ、前記コリメートされたビーム(16)と前 記反射鏡との間の入射角と入射領域とを同時に変化させ、前記入射領域において 前記反射鏡の格子間隔は、ブラッグの法則を満足する態様で前記入射角に関連し 、よって前記コリメートされたビーム(16)は、制御下で反射され、前記単色 X線ビーム(20)は、前記光学系(10)により前記入射角を変化させること により操向可能である光学系。 4. 請求項1に記載の光学系(10)において、前記ブラッグ構造(18’) は、軸を有する側方に勾配付けされた多層円板を有し、前記ブラッグ構造(18 ’)は、各部分(1−8)に分割され、各部分(1−8)は、周方向部分放物円 筒形表面(19)を有し、前記格子間隔は、各部分(1−8)の周りで周方向に 変化するようになっている光学系。 5. 請求項4に記載の光学システム(10)において、前記運動させる手段は 、前記円板をその軸周りに回転し、前記周方向部分放物円筒形部分(19)によ り前記コリメートされたビーム(16’)と前記円板との間の前記入射角と前記 入射領域を同時に変化させ、前記入射領域で前記円板の前記格子間隔は、ブラッ グの法則を満足する態様で前記入射角に関連し、前記コリメートされたビーム( 16’)は、制御下で反射され、これにより前記単色X線ビーム(20’)は、 前記光学系(10)が前記入射角を変化させることにより操向可能となっている 光学システム。 6. 請求項5に記載の光学系において、前記部分(1−8)の表面は、径方向 傾斜され、該傾斜は、各部分(1−8)内で一定であり、しかして各隣接部分( 1−8)毎に時計回りに周方向に増加し、各隣接部分(1−8)が、前の部分( 1−8)に隣接する試料の部分(1−8)を掃引し、もって前記光学系をX線ラ スタライザとして作用させるようになっている光学系。 7. 請求項1に記載の光学系(10)において、前記放射線源と入射点との前 記距離は、前記ブラッグ構造(18)が運動したときに一定に維持するようにな っている光学系。 8. 請求項1に記載の光学系(10)において、前記放射線源と入射点との距 離は、前記ブラッグ構造(18)が運動したときに変化するようになっている光 学系。 9. 請求項1に記載の光学系において、前記ブラッグ構造(18)は、反射ビ ーム(20)のバンドパスを広げる深度勾配を有するようになっている光学系。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 放射線源から操向可能の単色X線あるいは中性子ビームを発生させる光学 系において、 前記放射線源からコリメートされたビームを発生させる手段と、 前記放射線源からある距離に配置され、側方格子間隔勾配を有するブラッグの 法則に従って前記コリメートされたビームを反射させるブラッグ構造と、 前記コリメートされたビームに相対的に前記ブラッグ構造を運動させて前記コ リメートされたビームと前記ブラッグ構造との間の入射角を変化させると同時に 前記コリメートされたビームと前記ブラッグ構造との間の入射領域を変化させて 前記入射領域で格子間隔を、常にブラッグの法則を満足する態様で入射角に関連 させる手段と、 を有し、前記ブラッグ構造は、前記入射領域の長さが、運動の方向における勾配 付けされたブラッグ構造の長さより小さい大きさのオーダとなるように構成され 、よって前記コリメートされたビームは、制御下で反射され、前記単色X線ビー ムは、前記光学系により前記入射角を変化させることにより操向可能である光学 系。 2. 請求項1に記載の光学系において、前記ブラッグ構造は、側方に勾配付け された多層平面反射鏡を有し、前記格子間隔は、前記反射鏡の第1端から前記反 射鏡の対向端へ向かって変化するようになっている光学系。 3. 請求項2に記載の光学系において、前記運動させる手段が、前記反射鏡を 同時に回転および併進させ、前記コリメートされたビームと前記反射鏡との間の 入射角と入射領域とを同時に変化させ、前記入射領域において前記反射鏡の格子 間隔は、ブラッグの法則を満足する態様で前記入射角に関連し、よって前記コリ メートされたビームは、制御下で反射され、前記単色X線ビームは、前記光学系 により前記入射角を変化させることにより操向可能である光学系。 4. 請求項1に記載の光学系において、前記ブラッグ構造は、軸を有する側方 に勾配付けされた多層円板を有し、前記ブラッグ構造は、各部分に分割され、各 部分は、周方向部分放物円筒形表面を有し、前記格子間隔は、各部分の周りで周 方向に変化するようになっている光学系。 5. 請求項4に記載の光学システムにおいて、前記運動させる手段は、前記円 板をその軸周りに回転し、前記周方向部分放物円筒形部分により前記コリメート されたビームと前記円板との間の前記入射角と前記入射領域を同時に変化させ、 前記入射領域で前記円板の前記格子間隔は、ブラッグの法則を満足する態様で前 記入射角に関連し、前記コリメートされたビームは、制御下で反射され、これに より前記単色X線ビームは、前記光学系が前記入射角を変化させることにより操 向可能となっている光学システム。 6. 請求項5に記載の光学系において、前記部分の表面は、径方向傾斜され、 該傾斜は、各部分内で一定であり、しかして各隣接部分毎に時計回りに周方向に 増加し、各隣接部分が、前の部分に隣接する試料の部分を掃引し、もって前記光 学系をX線ラスタライザとして作用させるようになっている光学系。 7. 請求項1に記載の光学系において、前記放射線源と入射点との前記距離は 、前記ブラッグ構造が運動したときに一定に維持するようになっている光学系。 8. 請求項1に記載の光学系において、前記放射線源と入射点との距離は、前 記ブラッグ構造が運動したときに変化するようになっいる光学系。 9. 請求項1に記載の光学系において、前記ブラッグ構造は、反射ビームのバ ンドパスを広げる深度勾配を有するようになっている光学系。
JP52286997A 1995-12-18 1996-12-12 操向可能のx線光学系 Expired - Fee Related JP3733142B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/574,249 1995-12-18
US08/574,249 US5757882A (en) 1995-12-18 1995-12-18 Steerable x-ray optical system
PCT/US1996/019565 WO1997022976A1 (en) 1995-12-18 1996-12-12 Steerable x-ray optical system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000502188A true JP2000502188A (ja) 2000-02-22
JP3733142B2 JP3733142B2 (ja) 2006-01-11

Family

ID=24295305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP52286997A Expired - Fee Related JP3733142B2 (ja) 1995-12-18 1996-12-12 操向可能のx線光学系

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5757882A (ja)
EP (1) EP0868729B1 (ja)
JP (1) JP3733142B2 (ja)
DE (1) DE69604699T2 (ja)
WO (1) WO1997022976A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004077477A (ja) * 2002-08-09 2004-03-11 Siemens Ag 単色x線発生装置および方法
JP2007011403A (ja) * 1999-11-29 2007-01-18 X-Ray Optical Systems Inc 徐々に変化する原子面を有する二重に湾曲した光学素子
WO2015186369A1 (ja) * 2014-06-05 2015-12-10 株式会社リガク X線回折装置

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3734366B2 (ja) 1998-03-20 2006-01-11 株式会社リガク X線分析装置
AU2368900A (en) 1998-12-18 2000-07-03 Symyx Technologies, Inc. Apparatus and method for characterizing libraries of different materials using x-ray scattering
JP3048569B1 (ja) 1999-03-08 2000-06-05 理化学研究所 中性子ビ―ム制御装置及び中性子エネルギ―測定装置
US6389100B1 (en) 1999-04-09 2002-05-14 Osmic, Inc. X-ray lens system
EP1200879B1 (de) 1999-07-30 2007-06-20 Carl Zeiss SMT AG Steuerung der Beleuchtungsverteilung in der Austrittspupille eines EUV-Beleuchtungssystems
US6421417B1 (en) 1999-08-02 2002-07-16 Osmic, Inc. Multilayer optics with adjustable working wavelength
US6389099B1 (en) * 2000-11-13 2002-05-14 Rad Source Technologies Inc. Irradiation system and method using X-ray and gamma-ray reflector
US6870896B2 (en) 2000-12-28 2005-03-22 Osmic, Inc. Dark-field phase contrast imaging
US6804324B2 (en) * 2001-03-01 2004-10-12 Osmo, Inc. X-ray phase contrast imaging using a fabry-perot interferometer concept
US6510200B1 (en) 2001-06-29 2003-01-21 Osmic, Inc. Multi-layer structure with variable bandpass for monochromatization and spectroscopy
US6678082B2 (en) 2001-09-12 2004-01-13 Harris Corporation Electro-optical component including a fluorinated poly(phenylene ether ketone) protective coating and related methods
US6643353B2 (en) 2002-01-10 2003-11-04 Osmic, Inc. Protective layer for multilayers exposed to x-rays
US7651270B2 (en) * 2007-08-31 2010-01-26 Rigaku Innovative Technologies, Inc. Automated x-ray optic alignment with four-sector sensor
US7848483B2 (en) * 2008-03-07 2010-12-07 Rigaku Innovative Technologies Magnesium silicide-based multilayer x-ray fluorescence analyzers
CN101599307B (zh) * 2009-03-12 2012-02-29 中国原子能科学研究院 中子单色器屏蔽装置
DE102010022851B4 (de) * 2010-06-07 2014-11-13 Siemens Aktiengesellschaft Röntgenstrahlungsvorrichtung zur Erzeugung von quasimonochromatischer Röntgenstrahlung und Radiographie-Röntgenaufnahmesystem
DE102014219601B4 (de) 2014-08-13 2023-06-29 Bruker Nano Gmbh Verfahren zum Scannen einer Probe mittels einer Röntgenoptik und eine Apparatur zum Scannen einer Probe
JP6545353B2 (ja) * 2015-07-14 2019-07-17 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 変調されたx線放射による撮像
JP6533006B2 (ja) * 2015-07-14 2019-06-19 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 強化されたx線放射を用いた撮像
DE102017208736A1 (de) 2017-05-23 2018-11-29 Robert Bosch Gmbh LIDAR-Vorrichtung mit erhöhter Abtastfrequenz und Verfahren zum Abtasten eines Abtastbereiches
US11333621B2 (en) * 2017-07-11 2022-05-17 Kla-Tencor Corporation Methods and systems for semiconductor metrology based on polychromatic soft X-Ray diffraction
DE102019128198B3 (de) 2019-10-18 2021-02-25 Laser Imaging Systems Gmbh Vorrichtung zur Mustereinbringung mittels Strahlung an einem aufgewickelten Endlossubstrat

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4525853A (en) * 1983-10-17 1985-06-25 Energy Conversion Devices, Inc. Point source X-ray focusing device
US4698833A (en) * 1985-05-14 1987-10-06 Energy Conversion Devices, Inc. Subassembly, method and system for monochromatizing X-rays
US4675889A (en) * 1985-07-08 1987-06-23 Ovonic Synthetic Materials Company, Inc. Multiple wavelength X-ray dispersive devices and method of making the devices
US4958363A (en) * 1986-08-15 1990-09-18 Nelson Robert S Apparatus for narrow bandwidth and multiple energy x-ray imaging
JPH04169898A (ja) * 1990-11-02 1992-06-17 Seiko Instr Inc X線多層膜鏡構造体
JPH0534500A (ja) * 1991-08-02 1993-02-09 Olympus Optical Co Ltd X線多層膜反射鏡
GB2266040B (en) * 1992-04-09 1996-03-13 Rigaku Ind Corp X-ray analysis apparatus
US5384817A (en) * 1993-07-12 1995-01-24 Ovonic Synthetic Materials Company X-ray optical element and method for its manufacture
US5646976A (en) * 1994-08-01 1997-07-08 Osmic, Inc. Optical element of multilayered thin film for X-rays and neutrons

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007011403A (ja) * 1999-11-29 2007-01-18 X-Ray Optical Systems Inc 徐々に変化する原子面を有する二重に湾曲した光学素子
JP2004077477A (ja) * 2002-08-09 2004-03-11 Siemens Ag 単色x線発生装置および方法
JP4584554B2 (ja) * 2002-08-09 2010-11-24 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 単色x線を用いて被検体のx線画像を作成する装置および方法
WO2015186369A1 (ja) * 2014-06-05 2015-12-10 株式会社リガク X線回折装置
JP2015230238A (ja) * 2014-06-05 2015-12-21 株式会社リガク X線回折装置
KR20170016374A (ko) * 2014-06-05 2017-02-13 가부시키가이샤 리가쿠 X선 회절장치
EP3147654A4 (en) * 2014-06-05 2017-12-20 Rigaku Corporation X-ray diffractometer
US10436723B2 (en) 2014-06-05 2019-10-08 Rigaku Corporation X-ray diffractometer with multilayer reflection-type monochromator
KR102179112B1 (ko) * 2014-06-05 2020-11-16 가부시키가이샤 리가쿠 X선 회절장치

Also Published As

Publication number Publication date
US5757882A (en) 1998-05-26
JP3733142B2 (ja) 2006-01-11
DE69604699T2 (de) 2000-03-02
EP0868729A1 (en) 1998-10-07
DE69604699D1 (de) 1999-11-18
EP0868729B1 (en) 1999-10-13
WO1997022976A1 (en) 1997-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3733142B2 (ja) 操向可能のx線光学系
US5799056A (en) Optical element of multilayered thin film for x-rays and neutrons
JP3721305B2 (ja) 単一隅カークパトリック・バエズのビーム調整光学素子組立体
US6421417B1 (en) Multilayer optics with adjustable working wavelength
US4525853A (en) Point source X-ray focusing device
US7412131B2 (en) Multilayer optic device and system and method for making same
EP2489045B1 (en) Multiconfiguration x-ray optical system
US6069934A (en) X-ray diffractometer with adjustable image distance
US7315611B2 (en) X-ray reflector exhibiting taper, method of making same, narrow band x-ray filters including same, devices including such filters, multispectral x-ray production via unispectral filter, and multispectral x-ray production via multispectral filter
US7366374B1 (en) Multilayer optic device and an imaging system and method using same
US7508911B1 (en) X-ray imaging system and methods of using and forming an array of optic devices therein
EP0083394B1 (en) A method and apparatus for providing a uniform illumination of an area
US4698833A (en) Subassembly, method and system for monochromatizing X-rays
US20060133569A1 (en) Method for manufacturing a reflector for X-ray radiation
EP1403882B1 (en) Parabolic mirror and movable X-ray source for obtaining parallel x-ray beams having different wavelengths
JP2002022681A (ja) 多層鏡及び射出コリメータが設けられるx線分析装置
JP2004529388A (ja) X線用途分野のためのハイブリッド光学部品、および関連する方法
JP3141660B2 (ja) X線照射装置
CN111722264B (zh) 一种x射线多层膜反射镜的调节方法及应用
EP0435644B1 (en) Scanning system
US20220146721A1 (en) Method for producing a multilayer laue lens
US20070274448A1 (en) X-ray reflector exhibiting taper, method of making same, narrow band x-ray filters including same, devices including such filters, multispectral x-ray production via unispectral filter, and multispectral x-ray production via multispectral filter
Saxena Neutron focusing devices based on segmented thin-film multilayers
JP2000206059A (ja) X線回折装置及びx線回折測定方法
Marr Multilayer films for soft X-ray optics

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040217

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20040517

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20040628

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040713

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20051004

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20051017

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091021

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091021

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101021

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees