JP2013221874A - X線光学システム - Google Patents
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Abstract
X線を高分解能で収差なく縮小又は拡大させて結像型X線顕微鏡やX線計測装置を構成するために、4つの全反射X線ミラーからなるAKBミラー光学系を構築するX線光学システムを提供する。
【解決手段】
X線の光軸方向Lに沿って水平ステージ11と垂直ステージ12を配置し、水平ステージに水平楕円ミラーM1と水平双曲ミラーM3を微調節可能に設け、垂直ステージに垂直楕円ミラーM2と垂直双曲ミラーM4を微調節可能に設け、光軸方向における水平楕円ミラーと水平双曲ミラーの前後位置関係及び垂直楕円ミラーと垂直双曲ミラーの前後位置関係を同じに設定したミラーマニピュレータ10と、オフラインで水平楕円ミラーと水平双曲ミラーの水平姿勢及び垂直楕円ミラーと垂直双曲ミラーの垂直姿勢を理想姿勢になるように微調節するための基準を与えるアライメント監視手段20とを備えた。
【選択図】 図5
Description
光路長=a+(a'−b')+b=(a+a')+(b−b')=一定
となる。つまり、光源E1から放出されたX線が楕円ミラー5と双曲ミラー6で反射されて焦点H1に至る光路長は全て同じになり、アッベの正弦条件も満たしているという特長を備えている。
M2 垂直楕円ミラー
M3 水平双曲ミラー
M4 垂直双曲ミラー
1 KBミラー光学系
2 AKBミラー光学系
3 楕円
4 双曲線
5 楕円ミラー
6 双曲ミラー
10 ミラーマニピュレータ
11 水平ステージ
12 垂直ステージ
13 水平第1調節ステージ
14 水平第2調節ステージ
15 垂直第1調節ステージ
16 垂直第2調節ステージ
17 水平ベースステージ
18 垂直ベースステージ
19 ベース板
20 アライメント監視手段
21 水平基準リニアガイド
22 垂直基準リニアガイド
23 走査ステージ
24 走査ステージ
25 オートコリメータ
26 オートコリメータ
27 変位計
28 変位計
29 水平用センサー
30 垂直用センサー
P ピッチング軸
R ローリング軸
Y ヨーイング軸
E1,E2 楕円の焦点
H1,H2 双曲線の焦点
L 光軸方向
S 観察物
Claims (8)
- エネルギーが2keV以上のX線を200nm以下の高い分解能で収差なく縮小又は拡大させるためのX線光学システムであって、
水平楕円ミラーと垂直楕円ミラー及び水平双曲ミラーと垂直双曲ミラーの4つの斜入射全反射X線ミラーを用い、X線の光軸方向に沿って水平ステージと垂直ステージを配置し、前記水平ステージに前記水平楕円ミラーと水平双曲ミラーを微調節可能に設けるとともに、前記垂直ステージに前記垂直楕円ミラーと垂直双曲ミラーを微調節可能に設け、光軸方向における前記水平楕円ミラーと水平双曲ミラーの前後位置関係及び前記垂直楕円ミラーと垂直双曲ミラーの前後位置関係を同じに設定したミラーマニピュレータと、
オフラインで前記水平楕円ミラーと水平双曲ミラーの水平姿勢及び前記垂直楕円ミラーと垂直双曲ミラーの垂直姿勢をそれぞれ誤差内で理想姿勢になるように微調節するための基準を与えるアライメント監視手段と、
を備えたことを特徴とするX線光学システム。 - 前記アライメント監視手段は、光軸方向に沿って水平基準リニアガイドと垂直基準リニアガイドを配置するとともに、各リニアガイドに沿って移動する走査ステージにそれぞれオートコリメータと変位計からなる2組のセンサーを設け、前記水平基準リニアガイドに沿って水平用センサーを走査して前記水平楕円ミラーと水平双曲ミラーの傾斜角と形状を測定するとともに、前記垂直基準リニアガイドに沿って垂直用センサーを走査して前記垂直楕円ミラーと垂直双曲ミラーの傾斜角と形状を測定するものである請求項1記載のX線光学システム。
- 前記アライメント監視手段は、光軸方向に沿って基準リニアガイドを配置するとともに、該基準リニアガイドに沿って移動する走査ステージに前記ミラーマニピュレータを保持し、それぞれオートコリメータと変位計からなる水平用センサーと垂直用センサーを固定的に設け、前記基準リニアガイドに沿ってミラーマニピュレータを走査して前記水平用センサーで前記水平楕円ミラーと水平双曲ミラーの傾斜角と形状を測定するとともに、前記垂直用センサーで前記垂直楕円ミラーと垂直双曲ミラーの傾斜角と形状を測定するものである請求項1記載のX線光学システム。
- 前記ミラーマニピュレータは、前記水平ステージが水平軸周りにピッチング可能であり、該水平ステージの上面に、前記水平楕円ミラーと水平双曲ミラーとを、それぞれ水平第1調節ステージと水平第2調節ステージを介して設けるとともに、該水平第1調節ステージと水平第2調節ステージの何れか一方は水平軸周りにピッチング可能で、他方は少なくともZ軸方向(垂直方向)に調節可能であり、更に前記垂直ステージが垂直軸周りにピッチング可能であり、該垂直ステージの側面に、前記垂直楕円ミラーと垂直双曲ミラーとを、それぞれ垂直第1調節ステージと垂直第2調節ステージを介して設けるとともに、該垂直第1調節ステージと垂直第2調節ステージの何れか一方は垂直軸周りにピッチング可能で、他方は少なくともX軸方向(水平方向)に調節可能であり、加えて4つの前記X線ミラーのうち、少なくとも3つのX線ミラーを水平軸周りにローリング可能としたものである請求項1〜3何れか1項に記載のX線光学システム。
- 前記水平楕円ミラーと水平双曲ミラーは、それぞれ前記水平第1調節ステージと水平第2調節ステージに対して垂直軸周りにヨーイング可能であるとともに、前記垂直楕円ミラーと垂直双曲ミラーは、それぞれ前記垂直第1調節ステージと垂直第2調節ステージに対して水平軸周りにヨーイング可能である請求項4記載のX線光学システム。
- 前記水平第1調節ステージと水平第2調節ステージの何れか一方は水平軸周りにピッチング可能で、他方は少なくともZ軸方向(垂直方向)とX軸方向(水平方向)に調節可能であり、前記垂直第1調節ステージと垂直第2調節ステージの何れか一方は垂直軸周りにピッチング可能で、他方は少なくともX軸方向(水平方向)とZ軸方向(垂直方向)に調節可能である請求項4又は5記載のX線光学システム。
- ベース板上にXYZ軸調節可能な水平ベースステージとXYZ軸調節可能な垂直ベースステージを設け、該水平ベースステージに前記水平ステージを保持するとともに、該垂直ベースステージに前記垂直ステージを保持してなる請求項1〜6何れかに記載のX線光学システム。
- 前記水平楕円ミラー、垂直楕円ミラー、水平双曲ミラー及び垂直双曲ミラーの反射面は、3nm以下の形状精度、0.3nmRMS以下の表面粗さである請求項1〜7何れかに記載のX線光学システム。
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