JP2023114016A - 対向型ｘ線複合ミラー及びそのアライメント装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ミラー同士を調整するのにかかる時間を大幅に短縮し、特殊計測機やＸ線のビームを用いずともアライメントが完了した状態で対向型Ｘ線複合ミラーを提供する。【解決手段】１次元のＸ線反射面が形成されたミラー基体が少なくとも２つ以上存在し、少なくとも二つのＸ線反射面が対向している対向型Ｘ線複合ミラーであって、各ミラー基体の表面にＸ線反射面と平面領域を形成し、一方のミラー基体のＸ線反射面と反対側の裏面に、表面の平面領域に対する相対角が規定された基準面を有している。【選択図】 図１

Description

本発明は、対向型Ｘ線複合ミラー及びそのアライメント装置に係わり、更に詳しくはＸ線の斜入射光学系に用いる対向型Ｘ線複合ミラー及びそのアライメント装置に関するものである。

楕円形状を使ったＸ線ミラーはKirkpatric-Baez(ＫＢ)ミラーとして、現在多くの放射光施設で使用されていて、微小な集光径が得られるだけでなく、他の集光光学系と比べて光の集光効率も高いことが特徴である（非特許文献１）。また、色収差がないことも特徴となっていて、エネルギーが変わっても焦点位置が変わらないので、イメージング用途にも利用が可能である。

例えば、多くの放射光施設では、図８（ａ）に示すように、一対の楕円ミラー１０１、１０２を垂直と水平に配置（ＫＢミラー配置）したＸ線集光光学系や、図８（ｂ）に示すように、一対の楕円ミラー１０１，１０２と一対の双曲ミラー１０３，１０４をそれぞれＫＢミラー配置したＸ線結像光学系が使用されているが、垂直方向と水平方向においてＸ線ビームに対して片側だけで用いられる。

しかし、近年、集光光学系・結像光学系では、より多くの光を集めるため、両側にミラーを対向して配置することが提案されつつある（図９参照）。図９（ａ）は、二対の楕円ミラー１０５，１０５、楕円ミラー１０６，１０６をＫＢミラー配置とした集光光学系で、それぞれ対向する楕円ミラー１０５，１０５及び楕円ミラー１０６，１０６は同形であり、これにより光量を増大させることができる。また、図９（ｂ）は、二対の凹面ミラー１０７，１０８・凸面ミラー１０９，１１０を光軸方向にずらせて対向させるように配置した結像光学系である（特許文献１、非特許文献２）。ここで、凹面ミラー１０７，１０８は楕円ミラー、凸面ミラー１０９，１１０は双曲ミラーで構成されている。これによって光学系の主面を試料側へシフトでき、光学系全体をコンパクト化できる。この図９（ｂ）の結像光学系を用いることで、放射光施設のような大規模な施設でなくても数１０ｎｍ程度の微細構造を拡大して観察できるようになっている。

ミラーの反射面が対向する光学系は、前述のように優れた特性を備えているが、ミラーは向かい合った形状のため、１枚ずつ別々に作ることが必要である。そして、それらのミラーの相対位置を精度よくアライメント調整する必要があるが、その調整には放射光のＸ線を利用することを必要とし、特殊な計測機を用いるか，調整後にミラーをＵＶ硬化樹脂で固定化させるなどの手段が必要である。しかし、ＵＶ硬化樹脂による固定では接着剤の硬化収縮やＵＶ照射による温度ドリフトの影響がでてしまうので、高い精度を要求する場合には難しい一面があった。

これまでは、対向する一対のミラーは、（１）ステージ上に別々に組み付けて実現するか、（２）基板に接着によって固定した上でステージに組み付けて実現していた。しかし，（１）の手法は、非常に高精度なアライメント技術が必要であり、使い勝手と長時間安定性、振動の問題が懸念される。（２）の手法は、接着によるアライメント変化や形状変形が懸念されるうえ、接着剤は高真空下では使用不可であり、メンテナンスの度にミラーを剥離しなければならないという問題もある。どちらの場合も、対向するミラーを１００ｎｍ、１０μradの精度で測定できる特殊な計測器を必要とし、これは非常に困難である。

尚、一枚のミラー基体に、楕円ミラーと双曲ミラーを作り込んだ一次元ウォルターミラーは提供されている（特許文献２）。１枚のミラーに楕円ミラーと双曲ミラーが作り込まれているので、各々１枚ずつ別々の場合と比較してミラーのアライメント調整が格段にしやすくなっているが、イメージング用として使う場合、その拡大倍率が限られているという課題が残っていた。

国際公開ＷＯ２０１７/０５１８９０号公報 特開２０１４－００６４５７号公報

Satoshi Matsuyama,et.al, Scientific Reports, 7:46358, (2017)． Jumpei Yamada,et.al, Applied Optics, Vol.56,No.4, p.967 (2017)．

ミラーの反射面が対向する光学系は、前述のように優れた特性を備えているが、ミラーは向かい合った形状のため、１枚ずつ別々に作ることが必要である。そして、それらのミラーの相対位置を精度よくアライメント調整する必要があるが、その調整には放射光のＸ線を利用することを必要とし、上述した特殊な計測機を用いるか，調整後にミラーをＵＶ硬化樹脂で固定化させるなどの手段が必要である。しかし、ＵＶ硬化樹脂による固定では接着剤の硬化収縮やＵＶ照射による温度ドリフトの影響がでてしまうので、高い精度を要求する場合には難しい一面があった。

そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、市販のＸ線発生装置で発生させたＸ線ビームと、オートコリメータ、３次元計測器といったものを使うことで、ミラー同士を調整するのにかかる時間を大幅に短縮した対向型Ｘ線複合ミラー及びそのアライメント装置を提供することにある。

本発明は、前述の課題解決のために、以下に示す対向型Ｘ線複合ミラー及びそのアライメント装置を構成した。

（１）
１次元のＸ線反射面を二つ以上備え、Ｘ線の斜入射光学系に用いるＸ線複合ミラーであって、
少なくとも表面とそれに対向する裏面を備えたミラー基体が少なくとも２つ以上存在し、
前記各ミラー基体の表面の一部に、凹型、凸型の何れか一方、若しくは両方の形状の１次元のＸ線反射面を有するとともに、当該Ｘ線反射面と同一側の表面の一部に、平面領域を有し、
前記ミラー基体の平面領域の少なくとも一部を基準にして、別のミラー基体の相対配置を決定し、少なくとも二つのＸ線反射面が対向している構造の対向型Ｘ線複合ミラーにおいて、
当該ミラー基体のＸ線反射面と反対側の裏面に、表面の平面領域に対する相対角が規定された基準面を有している、
ことを特徴とする対向型Ｘ線複合ミラー。

（２）
前記少なくとも１つのミラー基体において、平面領域、基準面のうち何れか、若しくは両方が鏡面で、０．１ｎｍ～１０００ｎｍの波長のうち少なくとも一つの波長の評価光を反射可能な面を有している、（１）記載の対向型Ｘ線複合ミラー。

（３）
前記ミラー基体のうち少なくとも１つがシリコン、若しくはガラス材料であって、当該ミラー基体の裏面側から表面側へ入射した評価光の光軸に対する角度を評価可能にする目的で、当該ミラー基体の表面側に、Ｘ線反射面、平面領域とが、裏面側に基準面が形成されている、（１）又は（２）記載の対向型Ｘ線複合ミラー。

（４）
前記基準面を形成したミラー基体がガラス材料であって、平面領域、基準面の少なくとも一部を使って、裏面を基準とした平面領域のプロファイルＹ＝ａＸ＋Ａｎ（ｎは１、２、・・・ｎ、ＸはＸ線の光軸方向の座標）のうち、傾き成分aを、該ミラー基体の表裏面の何れか一方向から評価可能であって、基準面側から平面領域の角度を評価する、（３）記載の対向型Ｘ線複合ミラー。

（５）
ガラス材料で形成された前記ミラー基体であって、前記平面領域には２０～５００ｎｍの膜厚の金属コーティングが施してあり、前記基準面には評価光に対して半透明のコーティングが施してある、（４）記載の対向型Ｘ線複合ミラー。

（６）
前記基準面を形成したミラー基体における当該基準面、平面領域の場所とが、何れも当該ミラー基体の、Ｘ線の光軸方向に直交する端面から略同距離に配置されている、（１）～（５）何れか１に記載の対向型Ｘ線複合ミラー。

（７）
Ｘ線反射面が対向して配置されている二つのミラー基体における各平面領域が、Ｘ線の光軸方向において光源、若しくは測定対象のサンプル位置から略同距離の位置に配置
されている、（１）～（６）何れか１に記載の対向型Ｘ線複合ミラー。

（８）
前記Ｘ線反射面の理想形状からの形状誤差が、１ｍｍ以上有効長さまでの空間周波数領域で、０．１ｎｍＲＭＳ以上、２ｎｍＲＭＳ以下である、（１）～（７）何れか１に記載の対向型Ｘ線複合ミラー。

（９）
前記各ミラー基体は、Ｘ線の光軸方向に沿って延び、前記表面と直交する側面を備え、各ミラー基体の側面が平面基板上に存在して同一面上に配置されている、（１）～（８）何れか１に記載の対向型Ｘ線複合ミラー。

（１０）
前記ミラー基体の、Ｘ線の光軸方向に沿って延びる対向する両側面と、前記Ｘ線反射面との直角度が１００秒以下である、請求項９記載の対向型Ｘ線複合ミラー。

（１１）
前記ミラー基体の、Ｘ線の光軸方向に沿って延びる対向する両側面の平行度が１００秒以下である、（９）又は（１０）記載の対向型Ｘ線複合ミラー。

（１２）
前記（９）～（１１）何れか１に記載の対向型Ｘ線複合ミラーにおいて、
前記平面基板上に前記ミラー基体の一側面を載置して配置し、
前記基準面と対面する位置に配置したオートコリメータを用いて、前記各ミラー基体の角度を、前記平面領域及び基準面での評価光の反射により調整した後、各ミラー基体を前記平面基板に固定する、
ことを特徴とする対向型Ｘ線複合ミラーのアライメント装置。

（１３）
前記平面基板上に前記ミラー基体の一側面を載置した状態で、二つの向かい合うミラー基体の、Ｘ線の光軸方向に対する位置を、片側のミラー基体のＸ線の光軸方向に直交する端面を基準にして、もう一方のミラー基体の位置を固定具若しくは調整治具によって決定する、（１２）記載の対向型Ｘ線複合ミラーのアライメント装置。

本発明における「評価光」とは、測定機器の基準となる光線を意味し、例えばオートコリメータの平行ビームのことである。本発明における「略同距離」とは、前記ミラー基体の表面又は裏面の一方に直角に評価光が入射した場合に、該評価光の光軸方向と交差する位置に配置されていることを意味する。

本発明の対向型Ｘ線複合ミラーによれば、少なくとも１つのミラーは、Ｘ線を反射させる反射面の隣に平面領域を有し、反射面と平面領域の相対形状を正確に作製し、かつ、ミラーのＸ線反射面側の表面（以後ミラー面）と、その裏面との傾き関係を３次元計測器やオートコリメータで事前に評価していて、当該裏面から、Ｘ線反射面の相対角度が認識できるようになっている。更にはもう１方のミラーのＸ線反射面側にも平面領域が存在していて、対向する二つのミラー基体のうち片側の平面領域と、もう１方の裏面の相対位置を正確に位置決めすることにより、少なくとも二つの反射面を正確に対向させることが可能となる。ミラー基体の同一面側に反射面と平面領域とがあるので、高精度な干渉計や３次元計測機の適用範囲内であり，計測・加工を繰り返すことで、相対形状を正確に作り込むことができる。また、ミラー基体の平面領域同士は空隙が存在していて、これによってミラー間に突起物が存在していても容易に調整が可能となる。

ミラー基体がガラス材料で形成されていると、平面領域と基準面の相対角が、３次元計測器とオートコリメータで評価可能になる。オートコリメータで評価する場合、基準面には評価光に対して半透明のコーティングが施される必要がある。そして、基準面、平面領域の場所とが、何れもミラー端面から略同距離に配置されることいより、ミラー基体の裏面からオートコリメータで表面の平面領域に対する相対角の評価が可能になり、更にはオートコリメータの位置をずらさなくても評価が可能になるのでより精度が上がる。

本発明の対向型Ｘ線複合ミラーの実施形態を示す斜視図である。 本発明の対向型Ｘ線複合ミラーにおけるミラー基体１の第三角法による六面図である。 本発明の対向型Ｘ線複合ミラーにおけるミラー基体２の第三角法による六面図である。 本発明の対向型Ｘ線複合ミラーの実施形態を示す平面図である。 本発明の対向型Ｘ線複合ミラーにおけるミラー基体の平面領域と基準面の角度をオートコリメータにて評価する説明図である。 本発明の対向型Ｘ線複合ミラーにおける基板１、２の相対角度をオートコリメータにて評価する一例を示した説明用平面図であり、（ａ）は一方のミラー基体の平面領域の法線方向とオートコリメータの評価光を一致させた状態、（ｂ）は他方のミラー基体の基準面の評価光に対する角度を調整して配置した状態を示す。 本発明の対向型Ｘ線複合ミラーにおけるアライメント装置の実施形態を示す斜視図である。 従来例を示し、（ａ）はＫＢミラー配置の集光光学系を示す説明図、（ｂ）はＡＫＢミラー配置の結像光学系を示す説明図である。 従来例を示し、（ａ）対向する二対の楕円ミラーをＫＢミラー配置とした集光光学系を示す説明図、（ｂ）は二つの楕円凹面ミラーと二つの双曲凸面ミラーをＫＢミラー配置としたコンパクト結像光学系を示す説明図である。

次に、添付図面に示した実施形態に基づき、本発明を更に詳細に説明する。図１～図７は本発明の対向型Ｘ線複合ミラーの実施形態を示し、図中符号１は第１ミラー基体、２は第２ミラー基体をそれぞれ示している。尚、本実施形態では、ミラー基体の数が２つの場合を示しているが、３つ以上であっても構わない。

前記第１ミラー基体１及び第２ミラー基体２は、Ｘ線の進行方向（便宜上、光軸方向Ｐとして表す）に延びた直方体形状である。前記第１ミラー基体１は、Ｘ線の進行方向に沿った表面１１と、該表面１１に対面する裏面１２及び両側に側面１３，１４を有し、更にＸ線の進行方向に交差する端面１５，１６を有する形状である。同様に、前記第２ミラー基体２は、表面２１、裏面２２、両側面２３，２４及び両端面２５，２６を有する形状である。但し、前記第１ミラー基体１の表面１１と裏面１２あるいは前記第２ミラー基体２の表面２１と裏面２２とが、精度よく機械加工され、ポリッシングされていても、完全な平面且つ平行であるとは精度の限界から期待できない。尚、図２及び図３において、第三角法による六面図では、前記表面１１，２１が正面図、裏面１２，２２が背面図、側面１３，２３が底面図（下面図）、側面１４，２４が平面図、端面１５，２５が左側面図、端面１６，２６が右側面図にそれぞれ対応する。

本発明は、１次元のＸ線反射面３，４を二つ以上備え、Ｘ線の斜入射光学系に用いるＸ線複合ミラーであって、ミラー基体１，２が少なくとも２つ以上存在し、前記第１ミラー基体１の表面１１の一部に、凹型、凸型の何れか一方、若しくは両方の形状の１次元のＸ線反射面３を有するとともに、当該Ｘ線反射面３と同一側の表面１１の一部に平面領域５を有し、また前記第２ミラー基体２の表面２１の一部に、凹型、凸型の何れか一方、若しくは両方の形状の１次元のＸ線反射面４を有するとともに、当該Ｘ線反射面４と同一側の表面２１の一部に平面領域６を有し、少なくとも二つのＸ線反射面３，４が対向した配置になるように、両平面領域５，６を利用して前記第１ミラー基体１と前記第２ミラー基体２の相対配置を正確に決定することを特徴とする対向型Ｘ線複合ミラーである。言い換えれば、一方のミラー基体の平面領域の一部を基準にして、別のミラー基体の相対配置を決定するということである。ここで、Ｘ線は、対向したＸ線反射面３，４を反射してミラー基体１，２間を通過する。

前記第１ミラー基体１と前記第２ミラー基体２のそれぞれの平面領域５，６を利用して第１ミラー基体１と第２ミラー基体２の相対配置を正確に決定する方法として、前記ミラー基体１，２の平面領域５，６の一部が、向かい合う位置に配置されていることが必要であり、そして前記ミラー基体１，２の平面領域５，６間に空隙を設けて設置する。本発明では、第２ミラー基体２の平面領域６と、第１ミラー基体１の裏面１２の一部に形成され、表面１１の平面領域５に対して相対角が規定された基準面７を利用してアライメントする。

前記ミラー基体１，２の表面１１，２１の一部に、楕円、放物、双曲の何れかの一次元形状のＸ線反射面３，４を有するとともに、当該Ｘ線反射面３，４と同一側の表面１１，１２の一部に平面領域５，６を有するとは、前記ミラー基体１，２のＸ線反射面３，４の形状プロファイルがそれぞれ、多項式
Ｙ＝Ｆｎ（Ｘ）
（ｎは１、２、・・・ｎ、ＸはＸ線の光軸方向の座標、基体裏面１２，２２をゼロとする）
で表わされ、
前記ミラー基体１，２の平面領域５，６の形状プロファイルが、略
Ｙ＝ａＸ＋Ａｎ
（ｎは１、２、・・・ｎ、基体裏面１２，２２をゼロとする）
で表されることと同じ意味である。尚、本発明においてＸ線反射面３，４の形状限定は不要であり、任意の形状で良い。

このとき、第１ミラー基体１における平面領域５とＸ線反射面３との関係、更には、第２ミラー基体２における平面領域６とＸ線反射面４の関係は、干渉計や３次元計測器といった、形状計測方法によって別々に導出できる。また、第１ミラー基体１における裏面１２の基準面７と表面１１の平面領域５との関係は、３次元計測器によって評価可能である。その結果、第１ミラー基体１の裏面１２の基準面７と、第２ミラー基体２のＸ線反射面４、若しくは平面領域６を３次元計測器で評価することで、ミラー基体１、２のＸ線反射面３、４との関係も導出できる。

二つのミラー基体１，２の平面領域５、６、及び第１ミラー基体１の裏面１２の一部の領域に形成した基準面７が鏡面であることが好ましい。鏡面であることで、各々の平面領域５、６、Ｘ線反射面３，４、基準面７の形状を様々な計測器で相対角を正確に評価が可能となる。なお、２枚のミラー基体１，２の平面領域５、６、第１ミラー基体１の裏面１２の一部の領域に形成された基準面７が平面であることが更に好ましく、当該平面のスロープエラーが１０μｒａｄＲＭＳを下回ることが更には好ましい。各々の平面領域の光軸方向において求められる角度誤差は約３０μｒａｄである。つまりスロープエラーに換算すると３σとして考慮して、１０μｒａｄＲＭＳ以下になるよう設計することが好ましい。また、前記少なくとも１つのミラー基体において、平面領域は鏡面で、波長０．１ｎｍ～１０００ｎｍの波長のうち少なくとも一つの波長の光を反射可能な表面を有していることが好ましい。

更には、第１ミラー基体１がガラス材料であると、上記と同様に、平面領域５とＸ線反射面３との関係、更には、第２ミラー基体２の平面領域６とＸ線反射面４の関係は、干渉計や３次元計測器といった、形状計測方法によって別々に導出可能で、かつ、第１ミラー基体１の裏面１２の基準面７と平面領域５との関係は、オートコリメータ８で計測できるようになる。ここで、図６（ａ）に示すように、先ず第２ミラー基体２とオートコリメータを最初に設置し、角度調整をした後、図６（ｂ）に示すように、第１ミラー基体１をオートコリメータ８と、第２ミラー基体２との間に設置すれば、第１ミラー基体１の表面１１の平面領域５と裏面１２の基準面７の角度がわかっていれば、裏面１２の基準面７を測ることで、ミラー基体１、２の相対関係をオートコリメータで評価することが可能となる。具体的には、先ず、一方の第２ミラー基体２の平面領域６の法線方向と、オートコリメータ８の評価光の光軸方向Ｑを一致させた後（図６（ａ）参照）、他方の第１ミラー基体１の基準面７の、評価光の光軸方向Ｑに対する角度を調整する（図６（ｂ）参照）ことで、第１ミラー基体１のＸ線反射面３と第２ミラー基体２のＸ線反射面４の相対角度を、設計通りに正確に調整することができる。

このとき、図５に、第１ミラー基体１における表面１１の平面領域５と裏面１２の基準面７との角度を評価する方法を示す。第１ミラー基体１がガラス材料であると、裏面１２側から入射した光を表面１１の平面領域５で反射させた時に同一場所に反射光が戻ってくる場合、入射角θ、屈折角はθ’とすると、ミラー基体１の平面領域５と基準面７の相対的な傾きがθ’となる。この場合、スネルの法則から、ガラス材料の屈折率をｎとすると、ｎ×ｓｉｎθ’=１×ｓｉｎθ、θ’＝ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎθ／ｎ）となる。また、このときの裏面反射における角度を測ると、入射角θだと、裏面側は２θずれる。

以上のことから、ガラス材料の屈折率を事前に把握していれば、裏面の反射による２θ分を評価できると、基体の傾きθ’を認識することができる。

更には、ガラス材料の場合、平面領域５、６には金属コーティングが施してあって、基板裏面１２の基準面７には半透明のコーティングが施されていることが好ましい。オートコリメータ８は評価位置をステージにて変更することが可能であるものの、評価する場所が変わる際に、ステージのゆがみ等で、角度が変わってしまう。このため、設置場所を固定することが好ましい。そこで、図６に示すように、平面領域５、６、基準面７とがそれぞれオートコリメータ８の光軸方向Ｑに対して略同一ポジションに存在することで、ミラー基体の設置角度をオートコリメータ８の場所を固定して評価することが可能になる。

当該のオートコリメータ８は、ステージにて調整可能なので、仮に光軸からの距離が同一場所でなくても評価は可能である。

ミラー基体１、２の相対角度の評価方法としては、先ず第２ミラー基体２の平面領域６をオートコリメータ８で評価し、Ｘ線の光軸方向Ｐに対して所定の角度となるよう調整する。その後、オートコリメータ８の光軸方向Ｑを遮るように第１ミラー基体１を配置し、その裏面１２の基準面７を評価し、２θから平面領域５の角度を評価し、所定の角度になっていることを確認する。

光軸方向Ｐに沿った位置については、片側のミラー基体端面を基準にして、もう一方のミラー基体の位置を固定具若しくは調整治具によって固定できるようにする。例えば、図７のように２つのミラー基体１，２の一側面１３，２３が平面基板９の上に存在した状態で、第２ミラー基体２の端面２５を基準に所定の長さの固定治具若しくは調整可能な治具１０を用いて、第１ミラー基体１を光軸方向Ｐのみで移動させる。これらの方法によってミラー基体間の角度と光軸方向Ｐの調整が可能になる。なお、これら平面領域５と基準面７を有する第１ミラー基体１、平面領域６を有する第２ミラー基体２に、オートコリメータ８と、平面基板９及びＸ軸方向調整治具１０を含めて、対向型Ｘ線複合ミラーのアライメント装置を構成する。また、アライメント後、両ミラー基体１，２を平面基板９の上に位置固定した状態を対向型Ｘ線複合ミラーとして需要者に提供する。

ここで、Ｘ線を対象とするので、前記反射面３，４の理想形状からの形状誤差が、１ｍｍ以上有効長さまでの空間周波数領域で、０．１ｎｍＲＭＳ以上、２ｎｍＲＭＳ以下であることが要求される。

通常、前記ミラー基体１，２は、シリコン単結晶体や石英ガラスの直方体状基板材料を用いて製造される。具体的には、前記ミラー基体１，２は、それぞれ基体材料の裏面１２，２２を基準として平面領域５，６と反射面３，４を、機械研磨等や切削等による粗加工の後、ＥＥＭ（Elastic Emission Machining）、ＣＡＲＥ（Catalyst Referred Etching、触媒表面基準エッチング法）、ＰＣＶＭ（Plasma Chemical Vaporization Machining）等の精密加工法によって精度良く加工して製造する。同一の基板材料に、その裏面を基準として一面に反射面と平面領域を作り込むので、反射面と平面領域の相対関係の精度を１００ｎｍ、１０μradにすることは容易である。

ＥＥＭは、微粒子の懸濁液中に被加工物を配置し、被加工物の表面に沿った剪断流を作ることで、被加工物表面に付着した微粒子を剪断流により除去する際に、微粒子に結合した表面原子も除去されるという加工原理で、Ｐ－Ｖ値：１ｎｍを実現している加工法である。

ＣＡＲＥは、触媒機能を持つパッド（ＰｔやＮｉ等の触媒を成膜）を対象上で超純水を加工液として動かすことで表面上の凸部のみ化学的に除去し、様々な材料を原子スケールで平坦化するもので、Ｐ－Ｖ値：０．７ｎｍを実現可能な究極的な加工法である。

ＰＣＶＭは、１気圧という高圧力のプラズマを用いた化学エッチングにより、高能率且つ無歪の加工を実現した加工法で、機械加工では困難な非球面形状も簡単に作成可能であり、プラズマを発生する電極の形状によって加工物表面の必要な場所のみを数値制御で加工することが可能である。

前記ミラー基体１の両側面１３，１４と、Ｘ線反射面３との直角度が１００秒以下であることが要求される。同様に、前記ミラー基体２の両側面２３，２４と、Ｘ線反射面４との直角度が１００秒以下であることが要求される。前記ミラー基体１，２の側面は、アライメント調整時に基準となることが多いので高い精度が要求される。ここで、直角度が１００秒を超えると要求される精度が確保できない。

また、前記ミラー基体１の両側面１３，１４の平行度が１００秒以下であることが要求される。同様に、前記ミラー基体２の両側面２３，２４の平行度が１００秒以下であることが要求される。前記ミラー基体１，２の側面は、アライメント調整時に基準となることが多いので高い精度が要求される。ここで、平行度が１００秒を超えると要求される精度が確保できない。

前記ミラー基体１，２を前記アライメント装置によりＸ線反射面３，４の相対位置を精度良く調整した後、その状態を何らかの固定手段で固定しておくことが望ましい。それには、ミラー基体１，２の変形を許容する程度の外部応力を加えて固定する、あるいはＵＶ硬化樹脂で接合端部を固定する等の固定手段がある。

本発明で「Ｘ線反射面が対向」とは、本実施形態のようにＸ線反射面３とＸ線反射面４がＸ線の光軸方向Ｐの上流側と下流側に一部重なる状態でずれる場合に限定されず、Ｘ線反射面３とＸ線反射面４が完全に対面する場合、あるいはＸ線反射面３とＸ線反射面４がＸ線の光軸方向Ｐに対して完全に離れた状態を含む広い概念である。

本発明では、前記ミラー基体１のＸ線反射面３と前記ミラー基体２のＸ線反射面４の形状は限定されず、様々な形状及び凸面と凹面の組み合わせがあり得る。

１ 第１ミラー基体
２ 第２ミラー基体
３ Ｘ線反射面
４ Ｘ線反射面
５ 平面領域
６ 平面領域
７ 基準面
８ オートコリメータ
９ 平面基板
１０ 光軸方向調整治具
Ｐ Ｘ線の光軸方向
Ｑ オートコリメータの光軸方向
１１，２１ 表面
１２，２２ 裏面
１３，１４，２３，２４ 側面
１５，１６，２５，２６ 端面
１０１，１０２ 楕円ミラー
１０３，１０４ 双曲ミラー
１０５ 楕円ミラー
１０６ 楕円ミラー
１０７，１０８ 凹面ミラー
１０９，１１０ 凸面ミラー

Claims (13)

1. １次元のＸ線反射面を二つ以上備え、Ｘ線の斜入射光学系に用いるＸ線複合ミラーであって、
   少なくとも表面とそれに対向する裏面を備えたミラー基体が少なくとも２つ以上存在し、
   前記各ミラー基体の表面の一部に、凹型、凸型の何れか一方、若しくは両方の形状の１次元のＸ線反射面を有するとともに、当該Ｘ線反射面と同一側の表面の一部に、平面領域を有し、
   前記ミラー基体の平面領域の少なくとも一部を基準にして、別のミラー基体の相対配置を決定し、少なくとも二つのＸ線反射面が対向している構造の対向型Ｘ線複合ミラーにおいて、
   当該ミラー基体のＸ線反射面と反対側の裏面に、表面の平面領域に対する相対角が規定された基準面を有している、
   ことを特徴とする対向型Ｘ線複合ミラー。
2. 前記少なくとも１つのミラー基体において、平面領域、基準面のうち何れか、若しくは両方が鏡面で、０．１ｎｍ～１０００ｎｍの波長のうち少なくとも一つの波長の評価光を反射可能な面を有している、請求項１記載の対向型Ｘ線複合ミラー。
3. 前記ミラー基体のうち少なくとも１つがシリコン、若しくはガラス材料であって、当該ミラー基体の裏面側から表面側へ入射した評価光の光軸に対する角度を評価可能にする目的で、当該ミラー基体の表面側に、Ｘ線反射面、平面領域とが、裏面側に基準面が形成されている、請求項１又は２記載の対向型Ｘ線複合ミラー。
4. 前記基準面を形成したミラー基体がガラス材料であって、平面領域、基準面の少なくとも一部を使って、裏面を基準とした平面領域のプロファイルＹ＝ａＸ＋Ａｎ（ｎは１、２、・・・ｎ、ＸはＸ線の光軸方向の座標）のうち、傾き成分aを、該ミラー基体の表裏面の何れか一方向から評価可能であって、基準面側から平面領域の角度を評価する、請求項３記載の対向型Ｘ線複合ミラー。
5. ガラス材料で形成された前記ミラー基体であって、前記平面領域には２０～５００ｎｍの膜厚の金属コーティングが施してあり、前記基準面には評価光に対して半透明のコーティングが施してある、請求項４記載の対向型Ｘ線複合ミラー。
6. 前記基準面を形成したミラー基体における当該基準面、平面領域の場所とが、何れも当該ミラー基体の、Ｘ線の光軸方向に直交する端面から略同距離に配置されている、請求項１～５何れか１項に記載の対向型Ｘ線複合ミラー。
7. Ｘ線反射面が対向して配置されている二つのミラー基体における各平面領域が、Ｘ線の光軸方向において光源、若しくは測定対象のサンプル位置から略同距離の位置に配置されている、請求項１～６何れか１項に記載の対向型Ｘ線複合ミラー。
8. 前記Ｘ線反射面の理想形状からの形状誤差が、１ｍｍ以上有効長さまでの空間周波数領域で、０．１ｎｍＲＭＳ以上、２ｎｍＲＭＳ以下である、請求項１～７何れか１項に記載の対向型Ｘ線複合ミラー。
9. 前記各ミラー基体は、Ｘ線の光軸方向に沿って延び、前記表面と直交する側面を備え、各ミラー基体の側面が平面基板上に存在して同一面上に配置されている、請求項１～８何れか１項に記載の対向型Ｘ線複合ミラー。
10. 前記ミラー基体の、Ｘ線の光軸方向に沿って延びる対向する両側面と、前記Ｘ線反射面との直角度が１００秒以下である、請求項９記載の対向型Ｘ線複合ミラー。
11. 前記ミラー基体の、Ｘ線の光軸方向に沿って延びる対向する両側面の平行度が１００秒以下である、請求項９又は１０記載の対向型Ｘ線複合ミラー。
12. 前記請求項９～１１何れか１項に記載の対向型Ｘ線複合ミラーにおいて、
    前記平面基板上に前記ミラー基体の一側面を載置して配置し、
    前記基準面と対面する位置に配置したオートコリメータを用いて、前記各ミラー基体の角度を、前記平面領域及び基準面での評価光の反射により調整した後、各ミラー基体を前記平面基板に固定する、
    ことを特徴とする対向型Ｘ線複合ミラーのアライメント装置。
13. 前記平面基板上に前記ミラー基体の一側面を載置した状態で、二つの向かい合うミラー基体の、Ｘ線の光軸方向に対する位置を、片側のミラー基体のＸ線の光軸方向に直交する端面を基準にして、もう一方のミラー基体の位置を固定具若しくは調整治具によって決定する、請求項１２記載の対向型Ｘ線複合ミラーのアライメント装置。
    
    

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