JP2884901B2 - ミラ−装置 - Google Patents
ミラ−装置Info
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- JP2884901B2 JP2884901B2 JP4087585A JP8758592A JP2884901B2 JP 2884901 B2 JP2884901 B2 JP 2884901B2 JP 4087585 A JP4087585 A JP 4087585A JP 8758592 A JP8758592 A JP 8758592A JP 2884901 B2 JP2884901 B2 JP 2884901B2
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- mira
- point
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- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は放射光ビ−ムラインの
放射光を試料に集光するミラ−装置に関するものであ
る。
放射光を試料に集光するミラ−装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】シンクロトロン放射による放射光は極端
紫外線からＸ線までの広い範囲にわたって滑らかで強い
連続スペクトルを得られるという優れた特徴を有する。
このため物理，化学，生物学等の多方面の研究に利用さ
れている。放射光ビ−ムラインからの放射光は金属やＳ
ｉＣ等を用いたミラ−により全反射させて実験試料に集
光するようにしている。
紫外線からＸ線までの広い範囲にわたって滑らかで強い
連続スペクトルを得られるという優れた特徴を有する。
このため物理，化学，生物学等の多方面の研究に利用さ
れている。放射光ビ−ムラインからの放射光は金属やＳ
ｉＣ等を用いたミラ−により全反射させて実験試料に集
光するようにしている。
【０００３】放射光を集光するミラ−装置は、図７の斜
視図に示すように、直方体のミラ−１とミラ−１を２次
曲面にする湾曲機構７０とを有する。湾曲機構７０はミ
ラ−１を支持する支持板７１と荷重フレ−ム７２とを有
する。支持板７１は両端部に半円柱状の支持部７３ａ，
７３ｂを有し、ミラ−１を支持部７３ａ，７３ｂの上に
水平に支持する。荷重フレ−ム７２は下面の放射光３が
通過する位置を避け、かつ支持板７１の支持部７３ａ，
７３ｂより内側の四隅に突起７４ａ〜７４ｄを有する。
このミラ−１と湾曲機構７０の全体が放射光ビ−ムライ
ンに連結され、例えば１／109〜１／1010ト−ルの圧力
の超高真空容器に収納されている。
視図に示すように、直方体のミラ−１とミラ−１を２次
曲面にする湾曲機構７０とを有する。湾曲機構７０はミ
ラ−１を支持する支持板７１と荷重フレ−ム７２とを有
する。支持板７１は両端部に半円柱状の支持部７３ａ，
７３ｂを有し、ミラ−１を支持部７３ａ，７３ｂの上に
水平に支持する。荷重フレ−ム７２は下面の放射光３が
通過する位置を避け、かつ支持板７１の支持部７３ａ，
７３ｂより内側の四隅に突起７４ａ〜７４ｄを有する。
このミラ−１と湾曲機構７０の全体が放射光ビ−ムライ
ンに連結され、例えば１／109〜１／1010ト−ルの圧力
の超高真空容器に収納されている。
【０００４】そしてスプリング７５を介して荷重フレ−
ム７２の中央部に下向きの力Ｐを加え、支持板７１の支
持部７３ａ，７３ｂに支持されているミラ−１に突起７
４ａ〜７４ｄで下向きの荷重を加える。この荷重により
ミラ−１には、図８に示すように、支持板７１の両端支
持部７３ａ，７３ｂを支点とし、一方の突起７４ａ、７
４ｂと他方の突起７４ｄ，７４ｃを荷重点として均一な
曲げモ−メントが加えられ、ミラ−１を凹面状に微小変
形する。このように湾曲したミラ−１に放射光３を反射
面に対して小角度で入射し、全反射させて実験試料に集
光している。
ム７２の中央部に下向きの力Ｐを加え、支持板７１の支
持部７３ａ，７３ｂに支持されているミラ−１に突起７
４ａ〜７４ｄで下向きの荷重を加える。この荷重により
ミラ−１には、図８に示すように、支持板７１の両端支
持部７３ａ，７３ｂを支点とし、一方の突起７４ａ、７
４ｂと他方の突起７４ｄ，７４ｃを荷重点として均一な
曲げモ−メントが加えられ、ミラ−１を凹面状に微小変
形する。このように湾曲したミラ−１に放射光３を反射
面に対して小角度で入射し、全反射させて実験試料に集
光している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のミラ−装置は、ミラ−１に支持板７１の両端支持部
７３ａ，７３ｂを支点とし、一方の突起７４ａ、７４ｂ
と他方の突起７４ｄ，７４ｃを荷重点として変形してい
るため、ミラ−１は図８に示すように幾何学的には焦点
を１個しか有さない放物線に沿った形状になる。このよ
うなミラ−１に光源から出る放射光の光束を反射して実
験試料に集光しても、十分な集光が行なわれず、実験に
必要な放射光強度や波長分解能が得られないという短所
があった。
来のミラ−装置は、ミラ−１に支持板７１の両端支持部
７３ａ，７３ｂを支点とし、一方の突起７４ａ、７４ｂ
と他方の突起７４ｄ，７４ｃを荷重点として変形してい
るため、ミラ−１は図８に示すように幾何学的には焦点
を１個しか有さない放物線に沿った形状になる。このよ
うなミラ−１に光源から出る放射光の光束を反射して実
験試料に集光しても、十分な集光が行なわれず、実験に
必要な放射光強度や波長分解能が得られないという短所
があった。
【０００６】この発明はかかる短所を解決するためにな
されたものであり、光源から出る放射光の光束を実験試
料に確実に集光することができるミラ−装置を得ること
を目的とするものである。
されたものであり、光源から出る放射光の光束を実験試
料に確実に集光することができるミラ−装置を得ること
を目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係るミラ−装
置は、ミラ−の長手方向に曲げモ−メントを与えて反射
面に変形を与え、ビ−ムラインからの放射光を全反射し
て実験試料に集光するミラ−装置において、ミラ−を片
持ちで支持し、ミラ−の長手方向に支持点から異なる距
離を隔てて少なくとも３点の荷重点を設け、各荷重点で
ミラ−の上方向又は下方向に異なる荷重を加え、ミラ−
を楕円面に変形することを特徴とする。
置は、ミラ−の長手方向に曲げモ−メントを与えて反射
面に変形を与え、ビ−ムラインからの放射光を全反射し
て実験試料に集光するミラ−装置において、ミラ−を片
持ちで支持し、ミラ−の長手方向に支持点から異なる距
離を隔てて少なくとも３点の荷重点を設け、各荷重点で
ミラ−の上方向又は下方向に異なる荷重を加え、ミラ−
を楕円面に変形することを特徴とする。
【０００８】
【０００９】
【作用】この発明においては、片持ちで支持したミラ−
に長手方向の支持点を除き３点以上の荷重点で異なる荷
重を与えて、ミラ−の長手方向に連続的に変化する曲げ
モ−メントを生じさせ、ミラ−長手方向の曲率を制御し
て、ミラ−の反射面を楕円面に近似させる。この湾曲し
たミラ−の第１焦点にある光源からの放射光をミラ−で
全反射して、第２焦点にある実験試料に集光する。
に長手方向の支持点を除き３点以上の荷重点で異なる荷
重を与えて、ミラ−の長手方向に連続的に変化する曲げ
モ−メントを生じさせ、ミラ−長手方向の曲率を制御し
て、ミラ−の反射面を楕円面に近似させる。この湾曲し
たミラ−の第１焦点にある光源からの放射光をミラ−で
全反射して、第２焦点にある実験試料に集光する。
【００１０】
【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す構成図であ
る。図に示すように、ミラ−装置は、ミラ−１と湾曲機
構２と支持板４とテ−ブル５とが放射光ビ−ムラインに
連結され、例えば１／109〜１／1010ト−ルの圧力の真
空容器６に収納されている。ミラ−１は図２の側面断面
図に示すように、長手方向の両側にミラ−ホルダ７が取
り付けられ、固定部材８で支持板４に片持ちで固定され
ている。湾曲機構２はミラ−１の反射面に変形を与える
ものであり、支持板４に取り付けられた複数、例えば４
個の荷重発生部９ａ〜９ｄを有する。荷重発生部９ａ〜
９ｄは固定部材８で支持されたミラ−１の固定端からの
距離に応じて異なる荷重をミラ−１に与えるものであ
り、例えば図３の断面図に示すように支持板４に軸受１
０を介して取り付けられてシャフト１１と、シャフト１
１のミラ−１側の先端部のピストン１１ａの上下に設け
られたスプリング１２，１３と、シャフト１１の他端部
に固定されたベアリング１４と、ベアリング１４を案内
する傾斜した案内面１５を有する案内ブッシュ１６とを
有する。案内ブッシュ１６の案内面１５は各荷重発生部
９ａ〜９ｄ毎に異なる傾斜を有する。そして各荷重発生
部９ａ〜９ｄの案内ブッシュ１６は支持板４に取り付け
られた移動機構１７によりミラ−１の長手方向に移動す
る可動板１８に固定されている。テ−ブル５はＸ，Ｙ，
Ｚ方向に移動するとともに、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸を中心に
回動でき、ミラ−１を放射光３に対して位置決めする。
る。図に示すように、ミラ−装置は、ミラ−１と湾曲機
構２と支持板４とテ−ブル５とが放射光ビ−ムラインに
連結され、例えば１／109〜１／1010ト−ルの圧力の真
空容器６に収納されている。ミラ−１は図２の側面断面
図に示すように、長手方向の両側にミラ−ホルダ７が取
り付けられ、固定部材８で支持板４に片持ちで固定され
ている。湾曲機構２はミラ−１の反射面に変形を与える
ものであり、支持板４に取り付けられた複数、例えば４
個の荷重発生部９ａ〜９ｄを有する。荷重発生部９ａ〜
９ｄは固定部材８で支持されたミラ−１の固定端からの
距離に応じて異なる荷重をミラ−１に与えるものであ
り、例えば図３の断面図に示すように支持板４に軸受１
０を介して取り付けられてシャフト１１と、シャフト１
１のミラ−１側の先端部のピストン１１ａの上下に設け
られたスプリング１２，１３と、シャフト１１の他端部
に固定されたベアリング１４と、ベアリング１４を案内
する傾斜した案内面１５を有する案内ブッシュ１６とを
有する。案内ブッシュ１６の案内面１５は各荷重発生部
９ａ〜９ｄ毎に異なる傾斜を有する。そして各荷重発生
部９ａ〜９ｄの案内ブッシュ１６は支持板４に取り付け
られた移動機構１７によりミラ−１の長手方向に移動す
る可動板１８に固定されている。テ−ブル５はＸ，Ｙ，
Ｚ方向に移動するとともに、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸を中心に
回動でき、ミラ−１を放射光３に対して位置決めする。
【００１１】上記のように構成されたミラ−装置におい
ては、初期設定時に移動機構１７により可動板１８を移
動して、可動板１８に固定された案内ブッシュ１６をミ
ラ−１の長手方向に移動する。案内ブッシュ１６が移動
すると、シャフト１１に取り付けたベアリング１４が各
案内ブッシュ１６の案内面１５に沿って上下方向に移動
し、シャフト１１の先端部のピストン１１ａを上下させ
る。このシャフト１１のピストン１１ａの上下により、
スプリング１２，１３の撓み量を可変して、各荷重発生
部９ａ〜９ｄでミラ−１に与える荷重を可変する。この
各荷重発生部９ａ〜９ｄでミラ−１に与える荷重を可変
するときに、各荷重発生部９ａ〜９ｄの案内ブッシュ１
６の案内面１５は、固定部材８で支持されたミラ−１の
固定端から荷重発生部９ａ〜９ｄの距離に応じて異なる
傾斜を有するから、各荷重発生部９ａ〜９ｄ毎に異なる
荷重をミラ−１に与えることができる。したがってミラ
−１の長手方向に連続的に変化する曲げモ−メントを生
じさせることができ、ミラ−１の長手方向の曲率を可変
することができる。
ては、初期設定時に移動機構１７により可動板１８を移
動して、可動板１８に固定された案内ブッシュ１６をミ
ラ−１の長手方向に移動する。案内ブッシュ１６が移動
すると、シャフト１１に取り付けたベアリング１４が各
案内ブッシュ１６の案内面１５に沿って上下方向に移動
し、シャフト１１の先端部のピストン１１ａを上下させ
る。このシャフト１１のピストン１１ａの上下により、
スプリング１２，１３の撓み量を可変して、各荷重発生
部９ａ〜９ｄでミラ−１に与える荷重を可変する。この
各荷重発生部９ａ〜９ｄでミラ−１に与える荷重を可変
するときに、各荷重発生部９ａ〜９ｄの案内ブッシュ１
６の案内面１５は、固定部材８で支持されたミラ−１の
固定端から荷重発生部９ａ〜９ｄの距離に応じて異なる
傾斜を有するから、各荷重発生部９ａ〜９ｄ毎に異なる
荷重をミラ−１に与えることができる。したがってミラ
−１の長手方向に連続的に変化する曲げモ−メントを生
じさせることができ、ミラ−１の長手方向の曲率を可変
することができる。
【００１２】例えば厚さｔが25mm，幅Ｗが110mmのミラ
−１の固定端から、図４に示すように距離Ｘ1，Ｘ2，Ｘ
3，Ｘ4がそれぞれ250mm，500mm，750mm，1000mmのＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ点に荷重発生部９ａ〜９ｄで与える荷重Ｐ
を、図５に示すように、Ａ点では15.4Ｋｇ、Ｂ点では−
17.9Ｋｇ、Ｃ点では−11.1Ｋｇ、Ｄ点では18Ｋｇになる
ように荷重発生部９ａ〜９ｄの案内ブッシュ１６の案内
面１５の各傾斜を設定しておくと、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点に
おけるミラ−１の変位はそれぞれ15.3μｍ，60.6μｍ,1
46μｍ,261μｍになる。この各変位によりミラ−１の反
射面を、図６に示すように楕円面６１に近似させること
ができる。ここで荷重Ｐのマイナスは下向きの荷重を示
し、プラスは上向きの荷重を示す。
−１の固定端から、図４に示すように距離Ｘ1，Ｘ2，Ｘ
3，Ｘ4がそれぞれ250mm，500mm，750mm，1000mmのＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ点に荷重発生部９ａ〜９ｄで与える荷重Ｐ
を、図５に示すように、Ａ点では15.4Ｋｇ、Ｂ点では−
17.9Ｋｇ、Ｃ点では−11.1Ｋｇ、Ｄ点では18Ｋｇになる
ように荷重発生部９ａ〜９ｄの案内ブッシュ１６の案内
面１５の各傾斜を設定しておくと、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点に
おけるミラ−１の変位はそれぞれ15.3μｍ，60.6μｍ,1
46μｍ,261μｍになる。この各変位によりミラ−１の反
射面を、図６に示すように楕円面６１に近似させること
ができる。ここで荷重Ｐのマイナスは下向きの荷重を示
し、プラスは上向きの荷重を示す。
【００１３】この楕円面６１に近似したミラ−１の第１
焦点Ｆ1に放射光３の光源を置き、第２焦点Ｆ2に実験試
料を置くことにより、光源からの放射光３をミラ−１で
全反射して実験試料に集光することができ、より強く、
より高い分解能の放射光３を実験試料に入射することが
できる。
焦点Ｆ1に放射光３の光源を置き、第２焦点Ｆ2に実験試
料を置くことにより、光源からの放射光３をミラ−１で
全反射して実験試料に集光することができ、より強く、
より高い分解能の放射光３を実験試料に入射することが
できる。
【００１４】また、ミラ−１に与える荷重を可変すると
きにシャフト１１のピストン１１ａの上下に一対のスプ
リング１２，１３が設けられているから、常にシャフト
１１の移動量に比例してミラ−１に与える荷重を可変す
ることができる。
きにシャフト１１のピストン１１ａの上下に一対のスプ
リング１２，１３が設けられているから、常にシャフト
１１の移動量に比例してミラ−１に与える荷重を可変す
ることができる。
【００１５】また、上記実施例は荷重発生部９ａ〜９ｄ
を４個設けた場合について説明したが３個以上であれば
ミラ−１の反射面を楕円面に近似させることができる。
を４個設けた場合について説明したが３個以上であれば
ミラ−１の反射面を楕円面に近似させることができる。
【００１６】
【発明の効果】この発明は以上説明したように、ミラ−
に長手方向の支持点を除き３点以上の荷重点で荷重を与
えて、ミラ−の長手方向に連続的に変化する曲げモ−メ
ントを生じさせ、ミラ−の反射面を楕円面に近似さ、こ
の湾曲したミラ−の第１焦点にある光源からの放射光を
ミラ−で全反射して、第２焦点にある実験試料に集光す
るるようにしたから、無収差のミラ−を得ることができ
るとともに、より強く、より高い分解能の放射光を実験
試料に入射することができる。
に長手方向の支持点を除き３点以上の荷重点で荷重を与
えて、ミラ−の長手方向に連続的に変化する曲げモ−メ
ントを生じさせ、ミラ−の反射面を楕円面に近似さ、こ
の湾曲したミラ−の第１焦点にある光源からの放射光を
ミラ−で全反射して、第２焦点にある実験試料に集光す
るるようにしたから、無収差のミラ−を得ることができ
るとともに、より強く、より高い分解能の放射光を実験
試料に入射することができる。
【図１】この発明の実施例を示す構成図である。
【図２】上記実施例のミラ−を示す側面断面図である。
【図３】上記実施例の湾曲機構を示す断面図である。
【図４】ミラ−の荷重点と荷重の方向を示す説明図であ
る。
る。
【図５】荷重点における荷重と変位の具体例を示す説明
図である。
図である。
【図６】ミラ−の形状を示す説明図である。
【図７】従来例の構造を示す斜視図である。
【図８】従来例の湾曲状態を示す説明図である。
１ ミラ− ２ 湾曲機構 ３ 放射光 ４ 支持板 ６ 真空容器 ７ ミラ−ホルダ ８ 固定部材 ９ａ〜９ｄ 荷重発生部
フロントページの続き (72)発明者 山崎 啓市 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−212798（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−141500（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G21K 1/00 - 1/06 G02B 5/00 - 5/136
Claims (1)
- 【請求項１】 ミラ−の長手方向に曲げモ−メントを与
えて反射面に変形を与え、ビ−ムラインからの放射光を
全反射して実験試料に集光するミラ−装置において、ミ
ラ−を片持ちで支持し、ミラ−の長手方向に支持点から
異なる距離を隔てて少なくとも３点の荷重点を設け、各
荷重点でミラ−の上方向又は下方向に異なる荷重を加
え、ミラ−を楕円面に変形することを特徴とするミラ−
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4087585A JP2884901B2 (ja) | 1992-03-12 | 1992-03-12 | ミラ−装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4087585A JP2884901B2 (ja) | 1992-03-12 | 1992-03-12 | ミラ−装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05256999A JPH05256999A (ja) | 1993-10-08 |
| JP2884901B2 true JP2884901B2 (ja) | 1999-04-19 |
Family
ID=13919084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4087585A Expired - Lifetime JP2884901B2 (ja) | 1992-03-12 | 1992-03-12 | ミラ−装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2884901B2 (ja) |
-
1992
- 1992-03-12 JP JP4087585A patent/JP2884901B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05256999A (ja) | 1993-10-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |