JP2002535663A - 湾曲した光学装置及びその作製方法 - Google Patents
湾曲した光学装置及びその作製方法Info
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
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- G21K1/06—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diffraction, refraction or reflection, e.g. monochromators
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- G—PHYSICS
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Abstract
(57)【要約】
光学的に湾曲した装置及び作製方法が提供される。たわみ層は厚いエポキシ層と接着しており、このエポキシ層は該たわみ層を所望の形状に適合させる機能を有している。この厚いエポキシ層は加圧下で高い粘度の流動となり、鋳型の湾曲した表面に該たわみ層を適合させる。該エポキシに加える圧力は受板を用いてエポキシを圧着することによって生じさせることができる。該エポキシ流動の圧力下において該たわみ層の光学的に平滑な表面が鋳型の湾曲表面と十分に接触している限り、該たわみ層の光学表面における凹凸は除去され、エポキシが硬化し、鋳型が取り除かれた場合で該もたわみ層の形状は維持される。エポキシ以外の物質、例えば熱可塑剤も、たわみ層の接着と適合化に用いることが可能である。
Description
【０００１】 関連出願情報 本出願は1999年１月21日に提出された米国仮出願第60/116,557号の利益を主張
する。この仮出願は参照によりその全体が本明細書にインコーポレートされる。
する。この仮出願は参照によりその全体が本明細書にインコーポレートされる。
【０００２】 技術分野 本発明は湾曲した光学要素の新規な製造方法に関し、とりわけ、透過能の低い
及び高いＸ線、紫外線、可視光線及び赤外線の放射と共に用いるための極めて精
度の高い要素の製造方法に関し、並びにこれらの方法によって得られる光学要素
に関する。
及び高いＸ線、紫外線、可視光線及び赤外線の放射と共に用いるための極めて精
度の高い要素の製造方法に関し、並びにこれらの方法によって得られる光学要素
に関する。
【０００３】発明の背景 湾曲した表面は数多く応用されており、例えばＸ線に応用するための二重に湾
曲した結晶、レーザージャイロ用の鏡及び一層又は多層の薄膜の支持層に応用さ
れているが、これらに限定されるものではない。
曲した結晶、レーザージャイロ用の鏡及び一層又は多層の薄膜の支持層に応用さ
れているが、これらに限定されるものではない。
【０００４】 二重に湾曲した結晶は、単色光Ｘ線の集束装置として、又はＸ線分光計におけ
る波長分散装置として有用であることが知られている。例えば、ドーナツ状の湾
曲した結晶は単色光Ｘ線を二地点に(point-to-point)集束させることができ、楕
円状に湾曲した結晶は広範囲エネルギーのＸ線を検出する装置として用いること
ができる。幾つかの先行技術として、米国特許第4,780,899 号、第4,949,367 号
に記載がある。滑らかな凹面形状の支持層の上に、極めて薄い接着層が接着した
結晶を具備したこれらの装置は、結晶の表面の平滑さがこの接着層の凹凸に強く
影響されてしまうという欠点を持っている。この凹凸は、支持層上の接着層が最
初から均一性を欠いていることに由来し、またはたとえ最初の接着層の均一性が
高いとしても、結晶の固定時に生じてしまう。別の欠点は、個々の湾曲した表面
について慎重に支持層を調製する必要があるということである。
る波長分散装置として有用であることが知られている。例えば、ドーナツ状の湾
曲した結晶は単色光Ｘ線を二地点に(point-to-point)集束させることができ、楕
円状に湾曲した結晶は広範囲エネルギーのＸ線を検出する装置として用いること
ができる。幾つかの先行技術として、米国特許第4,780,899 号、第4,949,367 号
に記載がある。滑らかな凹面形状の支持層の上に、極めて薄い接着層が接着した
結晶を具備したこれらの装置は、結晶の表面の平滑さがこの接着層の凹凸に強く
影響されてしまうという欠点を持っている。この凹凸は、支持層上の接着層が最
初から均一性を欠いていることに由来し、またはたとえ最初の接着層の均一性が
高いとしても、結晶の固定時に生じてしまう。別の欠点は、個々の湾曲した表面
について慎重に支持層を調製する必要があるということである。
【０００５】 このように、本発明は安価且つ高品質の光学的表面を提供すること、及びその
作製方法を提供することを目的とする。
作製方法を提供することを目的とする。
【０００６】 発明の要約 簡単に要約すれば、本発明は、一つの側面において、光学的に湾曲した要素を
含み、該要素は支持表面を具備する一つの受板、及びこの受板の支持表面上に配
置された一層の接着層を含む。この接着層は厚みの最小値ｘを持つ。一層のたわ
み層もまた提供され、この接着層上に配置される。所望の曲率を有する光学的表
面を含むこのたわみ層は、厚みｙを持ち、ｘ＞ｙである。
含み、該要素は支持表面を具備する一つの受板、及びこの受板の支持表面上に配
置された一層の接着層を含む。この接着層は厚みの最小値ｘを持つ。一層のたわ
み層もまた提供され、この接着層上に配置される。所望の曲率を有する光学的表
面を含むこのたわみ層は、厚みｙを持ち、ｘ＞ｙである。
【０００７】 別の一側面において、一層のたわみ層と一層の接着層を含む光学的に湾曲した
要素が提供される。所望の曲率の光学的表面を有するこのたわみ層は、厚みｙを
持つ。この光学的表面以外の該たわみ層の主要な表面上に配置されている該接着
層は、厚みの最小値ｘを持ち、ｘ＞ｙである。
要素が提供される。所望の曲率の光学的表面を有するこのたわみ層は、厚みｙを
持つ。この光学的表面以外の該たわみ層の主要な表面上に配置されている該接着
層は、厚みの最小値ｘを持ち、ｘ＞ｙである。
【０００８】 さらなる一側面において、湾曲した表面を持つ鋳型を用いる光学的に湾曲した
要素の作製方法が提供される。この方法は、光学的表面を有するたわみ層を提供
する工程、支持表面を有する受板を提供し、そして受板の支持表面と鋳型の湾曲
した表面との間に該たわみ層を配置する工程、該たわみ層と該受板の支持表面と
の間に接着剤を適用する工程、及び該受板と該鋳型の少なくとも一方に圧力を加
えて該接着剤を圧着して該鋳型の湾曲した表面に該たわみ層を適合させ、それに
より光学的に湾曲した要素を製造する工程を含む。
要素の作製方法が提供される。この方法は、光学的表面を有するたわみ層を提供
する工程、支持表面を有する受板を提供し、そして受板の支持表面と鋳型の湾曲
した表面との間に該たわみ層を配置する工程、該たわみ層と該受板の支持表面と
の間に接着剤を適用する工程、及び該受板と該鋳型の少なくとも一方に圧力を加
えて該接着剤を圧着して該鋳型の湾曲した表面に該たわみ層を適合させ、それに
より光学的に湾曲した要素を製造する工程を含む。
【０００９】 さらなる一側面において、支持表面を有する受板を提供する工程、該受板の支
持表面上に配置され且つ厚み最小値ｘを持つ接着層を提供する工程、接着層上に
配置され且つ光学的表面を含むたわみ層を提供する工程、及び該たわみ層の光学
的表面を所望の曲率に適合させる工程であって、該たわみ層が厚みｙを持ち、ｘ
＞ｙである工程を含む、光学的に湾曲した要素を作製する方法が開示される。
持表面上に配置され且つ厚み最小値ｘを持つ接着層を提供する工程、接着層上に
配置され且つ光学的表面を含むたわみ層を提供する工程、及び該たわみ層の光学
的表面を所望の曲率に適合させる工程であって、該たわみ層が厚みｙを持ち、ｘ
＞ｙである工程を含む、光学的に湾曲した要素を作製する方法が開示される。
【００１０】 本発明における一つの特定の態様において、本装置は、光学的に平滑なたわみ
層を提供する工程、光学的に二重に湾曲した所望の形状を持つ鋳型の表面に該た
わみ層を固定する工程、接着剤を提供する工程（ここで、該たわみ層の光学的表
面を鋳型に固定する方法により、接着剤が該鋳型表面と接触することが防がれる
）、該接着剤上に受板を提供する工程、該受板及び該鋳型の少なくとも一方に圧
力を加えて該接着剤を圧着し、該たわみ層の表面を該鋳型の表面に永久に適合さ
せる工程、及びその後に該鋳型を除去してそれにより本装置を製造する工程によ
り作製される。
層を提供する工程、光学的に二重に湾曲した所望の形状を持つ鋳型の表面に該た
わみ層を固定する工程、接着剤を提供する工程（ここで、該たわみ層の光学的表
面を鋳型に固定する方法により、接着剤が該鋳型表面と接触することが防がれる
）、該接着剤上に受板を提供する工程、該受板及び該鋳型の少なくとも一方に圧
力を加えて該接着剤を圧着し、該たわみ層の表面を該鋳型の表面に永久に適合さ
せる工程、及びその後に該鋳型を除去してそれにより本装置を製造する工程によ
り作製される。
【００１１】 換言すれば、本明細書においては、再利用可能な鋳型からその形状が得られる
新規な湾曲した光学要素及びその作製方法が提供される。。有利な点としては、
このたわみ層の光学的表面を受板の支持表面に正確に適合させる必要がない点で
ある。さらに、該光学要素の残りからこの受板を取り外すことができる。このよ
うに、本発明の原理に従うことにより、光学的に湾曲した表面を安価に作製する
ことができる。というのも、再利用できる鋳型を用いるからであり、そして受板
の曲率と表面の仕上がりは決定的に重要ではないからである。比較的厚いエポキ
シ層を使用することにより、たわみ層が鋳型の湾曲した表面に適合することが可
能となる。本明細書において用いるとき、比較的厚いとは、湾曲されることとな
る光学的表面の持つたわみ層の厚みよりも、接着層の厚みの方がより厚いという
ことを意味する。
新規な湾曲した光学要素及びその作製方法が提供される。。有利な点としては、
このたわみ層の光学的表面を受板の支持表面に正確に適合させる必要がない点で
ある。さらに、該光学要素の残りからこの受板を取り外すことができる。このよ
うに、本発明の原理に従うことにより、光学的に湾曲した表面を安価に作製する
ことができる。というのも、再利用できる鋳型を用いるからであり、そして受板
の曲率と表面の仕上がりは決定的に重要ではないからである。比較的厚いエポキ
シ層を使用することにより、たわみ層が鋳型の湾曲した表面に適合することが可
能となる。本明細書において用いるとき、比較的厚いとは、湾曲されることとな
る光学的表面の持つたわみ層の厚みよりも、接着層の厚みの方がより厚いという
ことを意味する。
【００１２】 本発明によれば、平滑な光学的表面を、凸状表面、凹状表面、環状表面、放物
線状表面、球表面又は楕円状表面のうちの一つを含む、予め選んでおいた任意の
外形に湾曲させることができる。この光学的表面は一重に湾曲した表面又は二重
に湾曲した表面であり得る。たわみ層が回折面を持つ結晶を含む場合、この回折
面はたわみ層の光学的表面に対して傾斜又は平行のいずれの位置をとることもで
きる。 本発明の上記の目的、利点及び特徴、並びにその他の事柄は、添付の図面を共
に考慮した場合、本発明の特定の好ましい態様についての下記の詳細な記載から
より容易に理解され得る。
線状表面、球表面又は楕円状表面のうちの一つを含む、予め選んでおいた任意の
外形に湾曲させることができる。この光学的表面は一重に湾曲した表面又は二重
に湾曲した表面であり得る。たわみ層が回折面を持つ結晶を含む場合、この回折
面はたわみ層の光学的表面に対して傾斜又は平行のいずれの位置をとることもで
きる。 本発明の上記の目的、利点及び特徴、並びにその他の事柄は、添付の図面を共
に考慮した場合、本発明の特定の好ましい態様についての下記の詳細な記載から
より容易に理解され得る。
【００１３】 本発明の実施のための最良の形態 図１に示される湾曲した光学装置は、たわみ層１０、厚いエポキシ層１２及び
受板１４を含む。この装置の構造を、垂直方向の断面図として図２に示す。この
装置においては、エポキシ層１２はたわみ層１０を保持し、且つ、たわみ層１０
が、ある曲率を持つ選ばれた外形をとるように強制する。エポキシ層の厚みは２
０μｍよりも厚く、そしてたわみ層の厚みは５μｍよりも厚いことが好ましい。
さらに、エポキシ層の厚みは通常、たわみ層の厚みよりも厚い。たわみ層は、マ
イカ、Si、Ge、石英、プラスチック、ガラス等の極めて多様な素材のなかの一つ
であり得る。エポキシ層１２は、103 〜 104ポアズの次数の粘度と、30〜60分間
の使用可能時間とを持つペーストタイプでも良い。受板１４は該エポキシと十分
接着する固体の物体であれば良い。受板の表面１８は平坦であっても良く（図２
）、又は図３にあるように湾曲していても良く、そして、受板の表面の正確な形
状及び表面仕上がりは、たわみ層の形状及び表面仕上がりにとって決定的に重要
なものではない。このことは、受板の表面が装置の所望の形状に正確に一致する
ことを要求する標準的な作製実務と対照的である。標準的な方法に存在する別の
欠点は、個々の装置が特別に作製された受板を必要とすることである。本明細書
で開示される本発明では、特別に作製された受板は必要でない。
受板１４を含む。この装置の構造を、垂直方向の断面図として図２に示す。この
装置においては、エポキシ層１２はたわみ層１０を保持し、且つ、たわみ層１０
が、ある曲率を持つ選ばれた外形をとるように強制する。エポキシ層の厚みは２
０μｍよりも厚く、そしてたわみ層の厚みは５μｍよりも厚いことが好ましい。
さらに、エポキシ層の厚みは通常、たわみ層の厚みよりも厚い。たわみ層は、マ
イカ、Si、Ge、石英、プラスチック、ガラス等の極めて多様な素材のなかの一つ
であり得る。エポキシ層１２は、103 〜 104ポアズの次数の粘度と、30〜60分間
の使用可能時間とを持つペーストタイプでも良い。受板１４は該エポキシと十分
接着する固体の物体であれば良い。受板の表面１８は平坦であっても良く（図２
）、又は図３にあるように湾曲していても良く、そして、受板の表面の正確な形
状及び表面仕上がりは、たわみ層の形状及び表面仕上がりにとって決定的に重要
なものではない。このことは、受板の表面が装置の所望の形状に正確に一致する
ことを要求する標準的な作製実務と対照的である。標準的な方法に存在する別の
欠点は、個々の装置が特別に作製された受板を必要とすることである。本明細書
で開示される本発明では、特別に作製された受板は必要でない。
【００１４】 たわみ層の周囲には薄いプラスチック等の薄膜状の保護材16があっても良い、
これはたわみ層の縁の周りで使用される（図２を参照）。この保護材は鋳型を保
護し、それにより鋳型が再利用できるようになる。この保護材は、たわみ層と同
じ大きさかそれよりも小さい鋳型、又は捨てられる鋳型の場合は必要ではない。
これはたわみ層の縁の周りで使用される（図２を参照）。この保護材は鋳型を保
護し、それにより鋳型が再利用できるようになる。この保護材は、たわみ層と同
じ大きさかそれよりも小さい鋳型、又は捨てられる鋳型の場合は必要ではない。
【００１５】 湾曲した光学装置の作製方法の概略図を図４ａ、４ｂ及び４ｃに示す。本方法
においては、光学的に平滑なたわみ層10を調製する。この層は、平滑な光学的表
面を持つシート、この表面に対して平行な回折面を持つ結晶シート（図５ａを参
照）又はこの表面に対して傾斜した回折面を持つ結晶シート（図５ｂを参照）で
あれば良い。次いで、図４ａに示すように、薄いシート状のプラスチック保護材
16（例えばテープ）を該たわみ層の縁の周りに貼付しても良く、その次に、薄い
プラスチック保護材１６を持つたわみ層を、予め選んでおいた外形に湾曲した光
学的に平滑な表面２２を持つ凸状鋳型２０上に配置する。エポキシ１２を用意し
、該たわみ層と該受板との間に適用する。この薄いプラスチック保護材１６は、
該エポキシが鋳型表面２２に接触すること及び鋳型表面に接着することを防ぎ、
これによって鋳型の再利用を可能とする。固体の受板１４を該エポキシ上に置き
、該受板上に圧力をかけ、該たわみ層の光学的に平滑な表面が表面２２の形状に
適合するようにエポキシを圧着する。重合段階の最中に該エポキシの粘度が上昇
するにつれその圧力を徐々に高めていく方法が好ましい。工程が進む間、該エポ
キシは室温下に置かれ、約１時間の間、機械的に圧力が加えられる。エポキシの
硬化時間は約２４時間であり、そしてエポキシは低収縮性成分から成り、１イン
チ当たり約０．００１”である。
においては、光学的に平滑なたわみ層10を調製する。この層は、平滑な光学的表
面を持つシート、この表面に対して平行な回折面を持つ結晶シート（図５ａを参
照）又はこの表面に対して傾斜した回折面を持つ結晶シート（図５ｂを参照）で
あれば良い。次いで、図４ａに示すように、薄いシート状のプラスチック保護材
16（例えばテープ）を該たわみ層の縁の周りに貼付しても良く、その次に、薄い
プラスチック保護材１６を持つたわみ層を、予め選んでおいた外形に湾曲した光
学的に平滑な表面２２を持つ凸状鋳型２０上に配置する。エポキシ１２を用意し
、該たわみ層と該受板との間に適用する。この薄いプラスチック保護材１６は、
該エポキシが鋳型表面２２に接触すること及び鋳型表面に接着することを防ぎ、
これによって鋳型の再利用を可能とする。固体の受板１４を該エポキシ上に置き
、該受板上に圧力をかけ、該たわみ層の光学的に平滑な表面が表面２２の形状に
適合するようにエポキシを圧着する。重合段階の最中に該エポキシの粘度が上昇
するにつれその圧力を徐々に高めていく方法が好ましい。工程が進む間、該エポ
キシは室温下に置かれ、約１時間の間、機械的に圧力が加えられる。エポキシの
硬化時間は約２４時間であり、そしてエポキシは低収縮性成分から成り、１イン
チ当たり約０．００１”である。
【００１６】 該厚いエポキシ層は、加圧下で高粘度の流動となり、予め選ばれた外形に湾曲
した凸状鋳型に該たわみ層を適合させる。該エポキシ層は、該たわみ層と受板と
の間に適用される。エポキシ上の圧力は、受板を用いてエポキシを圧着すること
によって生じさせることができる。エポキシ流動の圧力下で該たわみ層が該凸状
鋳型と十分に接触している限り、該たわみ層上の凹凸を除去することが可能であ
り、そして、該エポキシが硬化した時に、該たわみ層の形状を維持することがで
きる。好ましい態様における該エポキシは、仕上げ後の収縮率が小さく、粘度が
高く、そして寸法安定性が高いという特性を有するものである。あるいは、これ
らの基準を満たすエポキシ類以外の素材としては、たわみ層の接着と適合化に用
いることができるものも挙げられる。
した凸状鋳型に該たわみ層を適合させる。該エポキシ層は、該たわみ層と受板と
の間に適用される。エポキシ上の圧力は、受板を用いてエポキシを圧着すること
によって生じさせることができる。エポキシ流動の圧力下で該たわみ層が該凸状
鋳型と十分に接触している限り、該たわみ層上の凹凸を除去することが可能であ
り、そして、該エポキシが硬化した時に、該たわみ層の形状を維持することがで
きる。好ましい態様における該エポキシは、仕上げ後の収縮率が小さく、粘度が
高く、そして寸法安定性が高いという特性を有するものである。あるいは、これ
らの基準を満たすエポキシ類以外の素材としては、たわみ層の接着と適合化に用
いることができるものも挙げられる。
【００１７】 好ましい態様の鋳型は、ガラス又は他の光透過性素材でできたものであって、
それにより、たわみ層の光学的に平滑な表面２４と凸状表面２２との間の接触が
底部表面２６から見て調べることができるものである。凸状表面２２に関しての
たわみ層の光学的表面の凹凸は、表面２６を通過する光の照射条件下での光学的
干渉縞によって明らかにすることができる。エポキシが硬化すると、エポキシが
付着したたわみ層と受板とが鋳型から除かれ、最終的な装置が作られる。鋳型を
ダイアモンドで旋削して高品質の鋳型表面を得ても良い。たわみ層の形状は鋳型
表面の形状によって決定される。たわみ層は永久に鋳型の曲率に適合したままで
ある。この鋳型を再利用して、さらに光学的に湾曲した装置を作ることができる
。
それにより、たわみ層の光学的に平滑な表面２４と凸状表面２２との間の接触が
底部表面２６から見て調べることができるものである。凸状表面２２に関しての
たわみ層の光学的表面の凹凸は、表面２６を通過する光の照射条件下での光学的
干渉縞によって明らかにすることができる。エポキシが硬化すると、エポキシが
付着したたわみ層と受板とが鋳型から除かれ、最終的な装置が作られる。鋳型を
ダイアモンドで旋削して高品質の鋳型表面を得ても良い。たわみ層の形状は鋳型
表面の形状によって決定される。たわみ層は永久に鋳型の曲率に適合したままで
ある。この鋳型を再利用して、さらに光学的に湾曲した装置を作ることができる
。
【００１８】 受板の位置は、作製工程の間中、鋳型に対して慎重に調整する。この作製過程
は該光学装置の容易な位置合わせを可能とする。受板の縁又は受板上に記録され
た他の点を利用して、湾曲状光学要素の光学中心及び／又は湾曲状光学要素の光
学方向を見つける。
は該光学装置の容易な位置合わせを可能とする。受板の縁又は受板上に記録され
た他の点を利用して、湾曲状光学要素の光学中心及び／又は湾曲状光学要素の光
学方向を見つける。
【００１９】 図６ａ及び６ｂはそれぞれ、図５ａ及び５ｂに記載した二つのタイプの結晶の
板に対応する装置の最終的な配置を示す図である。作製に用いたこの結晶の板が
図５ａ及び図５ｂに示されるタイプのうちの一つであり、そして対応する平面に
おける鋳型の曲率が２Ｒである（Ｒはローランド円の半径である。）場合、この
結晶装置はローランド円の平面におけるヨハン型形状を持つ。この結晶の回折面
は、その結晶の表面に対して平行（図６ａ）、又は傾斜（図６ｂ）することがで
きる。結晶表面に対して傾斜した回折面を持つ装置は、この結晶に関するローラ
ンド円の面において、光源と像とが非対象となるという性質を持つ。
板に対応する装置の最終的な配置を示す図である。作製に用いたこの結晶の板が
図５ａ及び図５ｂに示されるタイプのうちの一つであり、そして対応する平面に
おける鋳型の曲率が２Ｒである（Ｒはローランド円の半径である。）場合、この
結晶装置はローランド円の平面におけるヨハン型形状を持つ。この結晶の回折面
は、その結晶の表面に対して平行（図６ａ）、又は傾斜（図６ｂ）することがで
きる。結晶表面に対して傾斜した回折面を持つ装置は、この結晶に関するローラ
ンド円の面において、光源と像とが非対象となるという性質を持つ。
【００２０】 本発明の方法において、たわみ層の最終的な曲率は鋳型22の湾曲した表面の曲
率によって定まり、受板の形状により直接定まるものではない。それゆえに、受
板の曲率及び表面の仕上がりは該たわみ層の曲率及び表面の仕上がりに対して決
定的に重要なものではない。鋳型２２の湾曲した表面は、凸状若しくは凹状及び
環状、球状、楕円状又は他の光学的表面の形状となり得るものであるから、たわ
み層はこれらの外形の任意のものに湾曲させることができる。
率によって定まり、受板の形状により直接定まるものではない。それゆえに、受
板の曲率及び表面の仕上がりは該たわみ層の曲率及び表面の仕上がりに対して決
定的に重要なものではない。鋳型２２の湾曲した表面は、凸状若しくは凹状及び
環状、球状、楕円状又は他の光学的表面の形状となり得るものであるから、たわ
み層はこれらの外形の任意のものに湾曲させることができる。
【００２１】 本発明の一つの重要な応用例としては、結晶をたわみ層として用いて、小さな
Ｘ線源から特定の波長のＸ線を集束させることである。二地点に集束させる特性
を持つこのタイプの装置を図７に例示する。この装置の中にある結晶は環状であ
り、この結晶はローランド円２８の面においてヨハン型形状を満たしており、そ
してさらに、光源Ｓと像Ｉとを結ぶ線に関して軸対称ともなっている。
Ｘ線源から特定の波長のＸ線を集束させることである。二地点に集束させる特性
を持つこのタイプの装置を図７に例示する。この装置の中にある結晶は環状であ
り、この結晶はローランド円２８の面においてヨハン型形状を満たしており、そ
してさらに、光源Ｓと像Ｉとを結ぶ線に関して軸対称ともなっている。
【００２２】 本発明によるＸ線結晶装置は、先行技術で生じる薄い接着層中の凹凸の影響を
除去できるため、二重湾曲性の均質性が高い結晶を提供するものであり、そして
Ｘ線光学上の応用に用いた場合にはより良い性能を発揮する。
除去できるため、二重湾曲性の均質性が高い結晶を提供するものであり、そして
Ｘ線光学上の応用に用いた場合にはより良い性能を発揮する。
【００２３】 特定の好ましい態様に従って本発明をここに詳細に述べてきたが、当業者であ
れば、この中に多くの修正及び変更を行うことができる。従って、添付した請求
の範囲は、そのような修正したもの及び変更したものの全てが本発明の正確な意
図及び範囲の中に入るものとして包含されることを意図するものである。
れば、この中に多くの修正及び変更を行うことができる。従って、添付した請求
の範囲は、そのような修正したもの及び変更したものの全てが本発明の正確な意
図及び範囲の中に入るものとして包含されることを意図するものである。
【図１】 図１は、本発明の一つの単純化した形状を示す図である。ここで、たわみ層は
光学的に平滑な表面、厚いエポキシ層及び平らな受板を含んでいる。
光学的に平滑な表面、厚いエポキシ層及び平らな受板を含んでいる。
【図２】 図２は、図１の垂直方向の断面図である。
【図３】 図３は、光学的に平滑な表面、厚いエポキシ層及び凹状の受板を含むたわみ層
を伴った類似の装置を示す。
を伴った類似の装置を示す。
【図４】 図４ａは、装置作製のための初期配置の垂直方向の断面図を示す。 図４ｂはたわみ層が部分的に適合させられつつある作製段階の配置を示す。 図４ｃは、たわみ層の光学的に平滑な表面が鋳型の正確な形状に適合した、作
製の最終段階を示す。
製の最終段階を示す。
【図５】 図５ａは、結晶表面に対して平行に位置する、平らな回折原子面を持つ平らな
結晶膜を示す。 図５ｂは、結晶面に対して傾斜して位置する、平らな回折面を持つ平らな結晶
膜を示す。
結晶膜を示す。 図５ｂは、結晶面に対して傾斜して位置する、平らな回折面を持つ平らな結晶
膜を示す。
【図６】 図６ａは図５ａの結晶板のタイプを用いた結晶装置の垂直方向の断面図である
。 図６ｂは図５ｂの結晶板のタイプを用いた結晶装置の垂直方向の断面図である
。
。 図６ｂは図５ｂの結晶板のタイプを用いた結晶装置の垂直方向の断面図である
。
【図７】 図７は、二地点集束特性を有する環状結晶装置を示す図である。
【手続補正書】
【提出日】平成１３年７月１８日（２００１．７．１８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】 特定の好ましい態様に従って本発明をここに詳細に述べてきたが、当業者であ
れば、この中に多くの修正及び変更を行うことができる。従って、添付した請求
の範囲は、そのような修正したもの及び変更したものの全てが本発明の範囲の中
に入るものとして包含されることを意図するものである。
れば、この中に多くの修正及び変更を行うことができる。従って、添付した請求
の範囲は、そのような修正したもの及び変更したものの全てが本発明の範囲の中
に入るものとして包含されることを意図するものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＵ ，ＣＮ，ＩＬ，ＩＮ，ＪＰ，ＫＲ
Claims (33)
- 【請求項１】 支持表面を有する受板、 該受板の該支持表面上に配置され且つ厚み最小値ｘを持つ接着層、及び 該接着層上に配置され且つ光学的表面を含むたわみ層であって、該たわみ層の
該光学的表面が所望の曲率を有し、そして該たわみ層の厚みｙが、ｘ＞ｙである
たわみ層、 を含んで成る光学的に湾曲した要素。 - 【請求項２】 該受板の該支持表面がある曲率を有し、該支持表面の該曲率
が該たわみ層の該光学的表面の該曲率とは異なっているものである、請求項１に
記載の光学的に湾曲した要素。 - 【請求項３】 たわみ層の該光学的表面が該受板の該支持表面よりも平滑で
ある、請求項１に記載の光学的に湾曲した要素。 - 【請求項４】 該受板の該支持表面が平らな表面を含むものである、請求項
１に記載の光学的に湾曲した要素。 - 【請求項５】 該光学的表面を持つ該たわみ層がマイカ、ケイ素、ゲルマニ
ウム、石英、ガラス、プラスチック又は結晶性物質のうちの一つを含むものであ
る、請求項１に記載の光学的に湾曲した要素。 - 【請求項６】 該たわみ層の該光学的表面が光学的に平滑な表面を含むもの
である、請求項１に記載の光学的に湾曲した要素。 - 【請求項７】 該光学的表面が凸状表面、凹状表面、環状表面（toroidal s
urface) 、放物線状表面、球表面又は楕円状表面のうちの少なくとも一つを含む
ものである、請求項１に記載の光学的に湾曲した要素。 - 【請求項８】 該光学的表面が一重に湾曲した表面(singularly curved sur
face) 又は二重に湾曲した表面(doubly curved surface) の一つを含むものであ
る、請求項１に記載の光学的に湾曲した要素。 - 【請求項９】 該たわみ層が回折面を有する結晶を含み、該回折面が該たわ
み層の該光学的表面に対して傾斜又は平行のいずれかの位置にあるものである、
請求項１に記載の光学的に湾曲した要素。 - 【請求項１０】 該接着剤がエポキシ剤を含み、そして該光学的に湾曲した
要素が該たわみ層の縁の周りを取り囲む保護層をさらに含み, 該接着剤が、その
該縁の周囲の該保護層を伴う該たわみ層と該受板の該支持面との間に配置される
ものである、請求項１に記載の光学的に湾曲した要素。 - 【請求項１１】 該接着層の該厚み最小値ｘが20μｍ又はそれ以上である、
請求項１に記載の光学的に湾曲した要素。 - 【請求項１２】 該たわみ層の該厚みｙが５μｍ又はそれ以上である、請求
項１に記載の光学的に湾曲した要素。 - 【請求項１３】 該たわみ層が結晶を含むものであり、該接着層がエポキシ
であり、そして 0.1mm≦ｘ≦１mmかつ10μｍ≦ｙ≦50μｍである、請求項１に記
載の光学的に湾曲した要素。 - 【請求項１４】 該受板が円柱の形状を含むものである、請求項１３に記載
の光学的に湾曲した要素。 - 【請求項１５】 所望の曲率を有する光学的表面を含み且つ厚みｙを有する
たわみ層、及び 該光学的表面以外の該たわみ層の主要な表面に配置され且つ厚み最小値ｘがｘ
＞ｙである接着層、 を含む光学的に湾曲した要素。 - 【請求項１６】 該光学的表面を持つ該たわみ層がマイカ、ケイ素、ゲルマ
ニウム、石英、ガラス、プラスチック又は結晶性物質のうちの一つを含むもので
ある、請求項１５に記載の光学的に湾曲した要素。 - 【請求項１７】 該たわみ層の該光学的表面が光学的に平滑な表面を含むも
のである、請求項１５に記載の光学的に湾曲した要素。 - 【請求項１８】 該光学的表面が凸状表面、凹状表面、環状表面、球表面又
は楕円状表面のうちの少なくとも一つを含むものである、請求項１５に記載の光
学的に湾曲した要素。 - 【請求項１９】 該光学的表面が一重に湾曲した表面又は二重に湾曲した表
面の一つを含むものである、請求項１５に記載の光学的に湾曲した要素。 - 【請求項２０】 該たわみ層が回折面を有する結晶を含み、該回折面が該た
わみ層の該光学的表面に対して傾斜又は平行のいずれかの位置にあるものである
、請求項１５に記載の光学的に湾曲した要素。 - 【請求項２１】 湾曲した表面を有する鋳型を用いる、光学的に湾曲した要
素を作製する方法であって、下記の工程、すなわち 光学的表面を持つたわみ層を提供する工程、 支持表面を持つ受板を提供し、そして該受板の該支持表面と該鋳型の該湾曲し
た表面との間に該たわみ層を配置する工程、 該たわみ層と該受板の該支持表面との間に接着剤を適用する工程、及び 該受板と該鋳型の少なくとも一方に圧力をかけて該接着剤を圧着させ、そして
該たわみ層を該鋳型の該湾曲した表面に適合させ、それによって該光学的に湾曲
した要素を製造する工程、 を含む方法。 - 【請求項２２】 該圧力を加える前に該たわみ層の該光学的表面が平らな表
面又は湾曲した表面の一つを含むものである、請求項２１記載の方法。 - 【請求項２３】 該接着剤がエポキシを含み、そして該方法が加圧下に該エ
ポキシを硬化させる工程をさらに含む、請求項２１記載の方法。 - 【請求項２４】 硬化中に該エポキシの粘度が高まるにつれて、加える該圧
力を高める工程をさらに含む、請求項２３記載の方法。 - 【請求項２５】 該湾曲した表面を有する該鋳型が、該たわみ層の該光学的
表面の加圧が該鋳型を通して見ることができるような透過性物質で作られている
ものである、請求項２１記載の方法。 - 【請求項２６】 該鋳型を該たわみ層の該光学的表面との接触から取り外す
工程、及び次いで別の光学的に湾曲した要素の作製プロセスにおいて該鋳型を再
利用する工程さらに含む、請求項２１記載の方法。 - 【請求項２７】 該湾曲した表面を有する該鋳型を提供する工程であって、
該湾曲した表面が研削、ダイアモンドでの旋削又は研磨によって、所望の正確な
形状とされるものである工程をさらに含む、請求項２１記載の方法。 - 【請求項２８】 該たわみ層の表面積は該鋳型の該湾曲表面の表面積よりも
小さく、そして該方法は、該たわみ層と該受板の該支持表面との間に該接着剤を
配置する前に、該たわみ層の縁の少なくとも一箇所に隣接して保護物質を提供す
る工程をさらに含み、そして該保護物質については、接着剤が該鋳型の該湾曲し
た表面に接触しないような大きさ及び配置とする、請求項２１記載の方法。 - 【請求項２９】 該保護物質は柔軟性を持つシート状物質を含み、該シート
状物質がテープを含むものである、請求項２８記載の方法。 - 【請求項３０】 該接着剤の該配置が、該たわみ層へ該接着剤を適用する工
程か又は該受板の該支持表面へ該接着剤を適用する工程の少なくとも一方を含む
ものである、請求項２１記載の方法。 - 【請求項３１】 該鋳型を該たわみ層の該光学的表面との接触から取り外す
工程、そして該接着剤の湾曲（curving)後に、該受板を該接着剤との接触から取
り外す工程、そして後に、別の光学的に湾曲した要素の作製プロセスにおいて該
受板を再利用する工程、をさらに含む請求項２１記載の方法。 - 【請求項３２】 所望の波長の放射線をディフラクト（defract)することが
できる、光学的に湾曲した要素を作製する方法であって、下記の工程、すなわち 支持表面を有する受板を提供する工程、 該受板の該支持表面上に配置され且つ厚み最小値ｘを持つ接着層を提供する工
程、及び 該接着層上に配置され且つ光学的表面を含むたわみ層を提供し、且つ、該たわ
み層の該光学的表面を所望の曲率に適合させる工程であって、該たわみ層の厚み
ｙがｘ＞ｙである工程、 を含む方法。 - 【請求項３３】 該接着層上に該たわみ層を提供し、該たわみ層の該光学的
表面を該所望の曲率に適合させた後に、該受板を該接着層との接触から取り外す
工程をさらに含む、請求項３２記載の方法。
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