JP2017058150A - X線光学素子及びx線光学装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の一実施形態に係るX線光学素子1Aの外観を示す斜視図である。また、図2は、図1のII−II線に沿った断面図であって、X線の光軸と交差する断面におけるX線光学素子1Aの構成を示している。本実施形態のX線光学素子1Aは、或る平面内において二次元の放射状に発散しながら入射する拡大X線束X1を平行化して、平行X線束X2を出力するものである。
図7は、本発明の第2実施形態に係るX線光学素子1Bの外観を示す斜視図である。本実施形態のX線光学素子1Bは、入射する平行X線束X2を集光することにより、集光X線束X3を出力するものである。なお、X線光学素子1Bの断面構成は第1実施形態(図2を参照)と同様なので、詳細な説明を省略する。
図8は、本発明の第3実施形態に係るX線光学素子1Cの外観を示す斜視図である。本実施形態のX線光学素子1Cは、放射状に発散しながら入射する拡大X線束X1を集光することにより、集光X線束X3を出力するものである。なお、X線光学素子1Cの断面構成は第1実施形態と同様である。
図9は、本発明の第4実施形態に係るX線光学素子1Dの外観を示す平面図である。本実施形態のX線光学素子1Dは、放射状に発散しながら入射する拡大X線束X1の放射角を小さく変更して、拡大X線束X4を出力するものである。なお、X線光学素子1Dの断面構成は第1実施形態(図2を参照)と同様なので、詳細な説明を省略する。
図10は、本発明の第5実施形態に係るX線光学素子1Eの外観を示す斜視図である。本実施形態のX線光学素子1Eは、第1実施形態と同様に、放射状に発散しながら入射する拡大X線束X1を平行化して、平行X線束X2を出力するものである。但し、X線光学素子1Eが備える板状部材10Eは、厚さ方向に湾曲している。これにより、複数の溝11の底面11c(図2を参照)もまた板状部材10Eの厚さ方向に湾曲する。従って、各溝11の内側に入射したX線は、底面11c上に設けられたX線反射膜20(図2を参照)によって反射しながら伝搬するので、板状部材10Eの主面10aに沿った方向だけでなく、主面10aと交差する方向にもX線の進行方向が変化する。その結果、このX線光学素子1Eから出射される平行X線束X2の進行方向は、入射する拡大X線束X1の進行方向に対し、板状部材10Eの厚さ方向に或る角度(>0°)を有することとなる。
図11は、本発明の第6実施形態に係るX線光学装置1Fの外観を示す斜視図である。このX線光学装置1Fは、第1実施形態のX線光学素子1Aが複数積層されて成る。複数のX線光学素子1Aの各第1の側面10bは互いに同じ方向を向いており、好適には全て面一である。これらの第1の側面10bは、X線光学装置1FのX線入射面15を構成する。また、複数のX線光学素子1Aの各第2の側面10cは互いに同じ方向を向いており、好適には全て面一である。これらの第2の側面10cは、X線光学装置1FのX線出射面16を構成する。積層方向に垂直な面内における複数の溝11の位置は、互いに一致している。
図12は、本発明の第7実施形態に係るX線光学装置1Gを部分的に拡大して示す切欠斜視図である。なお、図12ではX線反射膜20の図示を省略している。このX線光学装置1Gは、第1実施形態のX線光学素子1Aが2枚重ねられて成る。具体的には、一方のX線光学素子1A(第1のX線光学素子)の複数の溝11と、他方のX線光学素子1A(第2のX線光学素子)の複数の溝11とは互いに対向しており、その状態でこれらのX線光学素子1Aが互いに接合されている。
図13は、本発明の第8実施形態に係るX線光学装置1Hの構成を概略的に示す側面図である。図13に示されるように、本実施形態のX線光学装置1Hは、第1実施形態のX線光学素子1Aと、湾曲ミラー33と、X線発生源34とを備える。X線発生源34は、湾曲ミラー33を介してX線光学素子1Aの第1の側面10bと光学的に結合されている。
第1実施形態のX線光学素子1Aを実際に作製する際の設計値の例を以下に示す。
平行X線束X2の幅W2を30mm、第1の側面10bと第2の側面10cとの間隔を50mm、溝11の横幅W1を10μm、X線反射膜20の材料をAu(密度19.3g/cm3)、拡大X線束X1のエネルギーを10keV(全反射臨界角0.50°)とするとき、点状のX線発生源と第1の側面10bとの好適な距離は51mm、最も外側に位置する溝11の側壁11a,11bの好適な曲率半径は259mmである。
Claims (8)
- X線を入射する第1の側面、前記X線を出射する第2の側面、及び、主面に形成され一対の側壁をそれぞれ有し前記第1の側面から前記第2の側面に達する複数の溝、を有する板状部材と、
少なくとも前記複数の溝の前記一対の側壁上に設けられたX線反射膜と、
を備え、
前記第1の側面を含む第1の領域において前記複数の溝同士の間隔が前記第2の側面に近づくに従い拡大するとともに、前記第2の側面を含む第2の領域において前記複数の溝同士の間隔が前記第2の側面に近づくに従い縮小するように、各溝の前記一対の側壁が湾曲している、X線光学素子。 - X線を入射する第1の側面、前記X線を出射する第2の側面、及び、主面に形成され一対の側壁をそれぞれ有し前記第1の側面から前記第2の側面に達する複数の溝、を有する板状部材と、
少なくとも前記複数の溝の前記一対の側壁上に設けられたX線反射膜と、
を備え、
前記第1及び第2の側面のうち一方の側面を含む第1の領域において前記複数の溝同士の間隔が他方の側面に近づくに従い拡大するとともに、前記他方の側面を含む第2の領域において前記複数の溝同士が前記他方の側面に近づくに従い互いに略平行になるように、各溝の前記一対の側壁が湾曲している、X線光学素子。 - X線を入射する第1の側面、前記X線を出射する第2の側面、及び、主面に形成され一対の側壁をそれぞれ有し前記第1の側面から前記第2の側面に達する複数の溝、を有する板状部材と、
少なくとも前記複数の溝の前記一対の側壁上に設けられたX線反射膜と、
を備え、
前記第1及び第2の側面のうち一方の側面を含む第1の領域、及び他方の側面を含む第2の領域の双方において前記複数の溝同士の間隔が前記他方の側面に近づくに従い拡大するとともに、前記第2の領域における単位長さ当たりの拡大率が前記第1の領域における前記拡大率よりも小さくなるように、各溝の前記一対の側壁が湾曲している、X線光学素子。 - 前記X線反射膜が前記複数の溝の底面上にも設けられており、
前記複数の溝の前記底面が前記板状部材の厚さ方向に湾曲している、請求項1〜3のいずれか一項に記載のX線光学素子。 - 前記複数の溝の延在方向に垂直な断面において前記一対の側壁が互いに略平行である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のX線光学素子。
- 前記板状部材のうち少なくとも前記複数の溝を構成する部分がポリマー製である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のX線光学素子。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載のX線光学素子を複数備え、
前記複数のX線光学素子の前記第1の側面が互いに同じ方向を向き、前記複数のX線光学素子の前記第2の側面が互いに同じ方向を向いた状態で、前記複数のX線光学素子が積層されている、X線光学装置。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載のX線光学素子である第1及び第2のX線光学素子を備え、
前記第1のX線光学素子の前記複数の溝と、前記第2のX線光学素子の前記複数の溝とが互いに対向した状態で、前記第1及び第2のX線光学素子が互いに接合されている、X線光学装置。
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---|---|---|---|---|
US20020126966A1 (en) * | 2001-01-22 | 2002-09-12 | Gregory Hirsch | Pressed capillary optics |
JP2012527649A (ja) * | 2009-05-20 | 2012-11-08 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 材料選択による全反射多層光学の最適化 |
JP2013033039A (ja) * | 2011-07-29 | 2013-02-14 | General Electric Co <Ge> | 多層内部全反射光学デバイスならびにその製作方法および使用方法 |
JP2013186055A (ja) * | 2012-03-09 | 2013-09-19 | Canon Inc | X線光学装置 |
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- 2015-09-14 JP JP2015180822A patent/JP6598612B2/ja active Active
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