JP3357876B2 - Ｘ線反射装置 - Google Patents
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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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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、球面加工法で反射
鏡が製造でき、使用時には反射鏡に外力を加えて弾性変
形させることで所望の非球面反射面を得ることができる
Ｘ線反射装置に関する。
鏡が製造でき、使用時には反射鏡に外力を加えて弾性変
形させることで所望の非球面反射面を得ることができる
Ｘ線反射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】球面反射面を持つ反射鏡は製造しやすい
ものの、集光に用いると光を一点に集めることができず
に球面収差が生じる。この球面収差を排除するためには
例えば放物面等の非球面反射面を持つ反射鏡を用いるこ
とが望ましい。しかるに反射面をなめらかな非球面形状
に仕上げるのは容易ではない。現在、回転対称形状の非
球面に仕上げる加工方法の一つとして、ＮＣ制御でバイ
トの送りを制御して非球面に仕上げる方法が用いられ
る。しかしながらこの方法ではバイトの送りを階段状に
制御することになり、最小送り分解能を小さくしても非
球面形状に近似した面しか得られない。非球面ジェネレ
ータで切削ないし研削して非球面形状に加工する方法も
存在するが、ＮＣ制御による場合と同様、最終的には研
磨して非球面形状に仕上げる。他の一つの方法として、
球面旋盤、球面ジェネレータあるいは球面ラップなどの
方法で一旦球面に加工し、その後に研磨して非球面形状
に作りあげて非球面反射面に仕上げる方法も知られてい
る。
ものの、集光に用いると光を一点に集めることができず
に球面収差が生じる。この球面収差を排除するためには
例えば放物面等の非球面反射面を持つ反射鏡を用いるこ
とが望ましい。しかるに反射面をなめらかな非球面形状
に仕上げるのは容易ではない。現在、回転対称形状の非
球面に仕上げる加工方法の一つとして、ＮＣ制御でバイ
トの送りを制御して非球面に仕上げる方法が用いられ
る。しかしながらこの方法ではバイトの送りを階段状に
制御することになり、最小送り分解能を小さくしても非
球面形状に近似した面しか得られない。非球面ジェネレ
ータで切削ないし研削して非球面形状に加工する方法も
存在するが、ＮＣ制御による場合と同様、最終的には研
磨して非球面形状に仕上げる。他の一つの方法として、
球面旋盤、球面ジェネレータあるいは球面ラップなどの
方法で一旦球面に加工し、その後に研磨して非球面形状
に作りあげて非球面反射面に仕上げる方法も知られてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】反射装置の性能は反射
率と形状精度で評価される。通常許容されるところの形
状精度は光の波長によって異なり、波長λの１０分の１
程度の形状精度が求められる。扱う光が例えば軟Ｘ線レ
ーザーの場合、波長λが５〜５０nm程度であり、従って
反射鏡に要求される形状精度は約１nm以下となる。前記
した従来の加工方法のいづれによっても、Ｘ線反射鏡に
要求される非常に高い形状精度を得ることは容易ではな
く、Ｘ線のための非球面反射鏡は実用化されていない。
形状修正工程を繰り返しながら形状精度を高めてゆくこ
とが不可能ではないであろうが、製造に時間と費用がか
かりすぎ、多くの用途には実際的でない。そこで本発明
は、形状精度の得られやすい球面加工法で反射鏡を製造
し、使用時に非球面形状とするという手法で、形状精度
の高い非球面反射面を持つＸ線反射鏡を実現することを
課題として開発された。
率と形状精度で評価される。通常許容されるところの形
状精度は光の波長によって異なり、波長λの１０分の１
程度の形状精度が求められる。扱う光が例えば軟Ｘ線レ
ーザーの場合、波長λが５〜５０nm程度であり、従って
反射鏡に要求される形状精度は約１nm以下となる。前記
した従来の加工方法のいづれによっても、Ｘ線反射鏡に
要求される非常に高い形状精度を得ることは容易ではな
く、Ｘ線のための非球面反射鏡は実用化されていない。
形状修正工程を繰り返しながら形状精度を高めてゆくこ
とが不可能ではないであろうが、製造に時間と費用がか
かりすぎ、多くの用途には実際的でない。そこで本発明
は、形状精度の得られやすい球面加工法で反射鏡を製造
し、使用時に非球面形状とするという手法で、形状精度
の高い非球面反射面を持つＸ線反射鏡を実現することを
課題として開発された。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載された本
発明に係わるＸ線反射装置は、反射鏡と支持部材とを備
えている。反射鏡は、弾性変形可能な素材で形成され、
表面が球面形状に加工されてＸ線反射率確保処理が施さ
れている。支持部材は、反射鏡の周囲を支持し、反射鏡
の周囲を半径方向内側に押圧する外力を加える手段を備
えている。そして、この外力を加える手段により反射鏡
の周囲を半径方向内側に押圧することで、反射鏡を弾性
変形させ、球面形状に加工された反射面を所望の非球面
形状の反射面を形成する。 請求項２に記載された本発明
に係わるＸ線反射装置は、反射鏡と支持部材とを備えて
いる。反射鏡は、弾性変形可能な素材で形成され、表面
が球面形状に加工されてＸ線反射率確保処理が施されて
いる。支持部材は、反射鏡の周囲を支持し、反射鏡の裏
面側に設けられた加圧室内の加圧用媒体によって反射鏡
の裏面側を加圧する外力を加える手段を備えている。そ
して、この外力を加える手段により反射鏡の裏面側に設
けられた加圧室内の加圧用媒体によって反射鏡の裏面側
を加圧することで、反射鏡を弾性変形させ、球面形状に
加工された反射面を所望の非球面形状の反射面を形成す
る。 請求項３に記載された本発明に係わるＸ線反射装置
は、前述の請求項１又は２に記載されたＸ線反射装置に
おいて、反射鏡の表面を球面形状に加工して形成し、裏
面を非球面形状に加工して形成したものである。これに
より反射鏡の肉厚を半径方向に不均一に分布した形成と
したものである。
発明に係わるＸ線反射装置は、反射鏡と支持部材とを備
えている。反射鏡は、弾性変形可能な素材で形成され、
表面が球面形状に加工されてＸ線反射率確保処理が施さ
れている。支持部材は、反射鏡の周囲を支持し、反射鏡
の周囲を半径方向内側に押圧する外力を加える手段を備
えている。そして、この外力を加える手段により反射鏡
の周囲を半径方向内側に押圧することで、反射鏡を弾性
変形させ、球面形状に加工された反射面を所望の非球面
形状の反射面を形成する。 請求項２に記載された本発明
に係わるＸ線反射装置は、反射鏡と支持部材とを備えて
いる。反射鏡は、弾性変形可能な素材で形成され、表面
が球面形状に加工されてＸ線反射率確保処理が施されて
いる。支持部材は、反射鏡の周囲を支持し、反射鏡の裏
面側に設けられた加圧室内の加圧用媒体によって反射鏡
の裏面側を加圧する外力を加える手段を備えている。そ
して、この外力を加える手段により反射鏡の裏面側に設
けられた加圧室内の加圧用媒体によって反射鏡の裏面側
を加圧することで、反射鏡を弾性変形させ、球面形状に
加工された反射面を所望の非球面形状の反射面を形成す
る。 請求項３に記載された本発明に係わるＸ線反射装置
は、前述の請求項１又は２に記載されたＸ線反射装置に
おいて、反射鏡の表面を球面形状に加工して形成し、裏
面を非球面形状に加工して形成したものである。これに
より反射鏡の肉厚を半径方向に不均一に分布した形成と
したものである。
【０００５】
（第１実施例）図１は本発明の１つの具体例を示し、反
射鏡１１と支持部材１７とを備えている。反射鏡１１は
弾性変形可能な素材で形成されており、なかでも加工性
に優れ、経年変化しにくく、不純物や欠陥の混入の少な
い均質な素材で形成することが好ましい。無酸素銅、Ｓ
ｉＯ2 ，ＳｉＣ等の素材が好適であるが、例示のものに
限定されるものでない。これらの素材の一方の面１１ａ
は球面加工法によって球面に精密に仕上げられている。
球面加工法の種類にはとりわけの制約がなく、精密旋盤
による単粒ダイヤモンド切削、球面ジェネレータによる
精密研削等が用いられる。球面加工後に球面研磨して仕
上げることが好ましく、オスカー型球面研磨法等のラン
ダム研磨で最終仕上げを行うことが好ましい。反射面を
球面加工法で仕上げる場合、非球面加工法による場合に
比して比較的容易に高い形状精度を得ることができる。
又、球面研磨による場合は非球面研磨による場合に比し
て比較的容易に良好な表面粗さを得ることができる。
射鏡１１と支持部材１７とを備えている。反射鏡１１は
弾性変形可能な素材で形成されており、なかでも加工性
に優れ、経年変化しにくく、不純物や欠陥の混入の少な
い均質な素材で形成することが好ましい。無酸素銅、Ｓ
ｉＯ2 ，ＳｉＣ等の素材が好適であるが、例示のものに
限定されるものでない。これらの素材の一方の面１１ａ
は球面加工法によって球面に精密に仕上げられている。
球面加工法の種類にはとりわけの制約がなく、精密旋盤
による単粒ダイヤモンド切削、球面ジェネレータによる
精密研削等が用いられる。球面加工後に球面研磨して仕
上げることが好ましく、オスカー型球面研磨法等のラン
ダム研磨で最終仕上げを行うことが好ましい。反射面を
球面加工法で仕上げる場合、非球面加工法による場合に
比して比較的容易に高い形状精度を得ることができる。
又、球面研磨による場合は非球面研磨による場合に比し
て比較的容易に良好な表面粗さを得ることができる。
【０００６】反射鏡１１の裏面１１ｂはＮＣ制御の切削
加工機ないし研削加工機で非球面形状に加工されてい
る。裏面１１ｂの形状精度や表面粗さはさほど高いもの
が要求されず、通常のＮＣ制御機で加工することができ
る。裏面１１ｂの形状は反射鏡１１の肉厚を定める。裏
面が非球面形状に加工されていると、反射鏡１１の肉厚
が半径方向に不均一に分布し、裏面１１ｂに均一に外力
を作用させたときに反射鏡１１は不均一に弾性変形し、
反射面１１ａは非球面形状となる。半径方向の肉厚分
布、換言すれば裏面１１ｂの形状は、有限要素法等の計
算手段に基づいて求められている。この場合、裏面１１
ｂに均一の圧力が作用したときに弾性変形する様子を計
算過程に取り込み、弾性変形後の反射面１１ａの形状が
設計上の非球面形状に一致する結果をもたらす裏面１１
ｂの形状を求めておく。裏面１１ｂはＮＣ加工機によっ
て、求められた形状に加工されている。ＮＣ加工機によ
る場合、バイトの階段状の送りが問題となるが、反射面
１１ａに求められる精度に比して裏面に求められる精度
は低くてよく、階段状の送りが問題となることはない。
加工機ないし研削加工機で非球面形状に加工されてい
る。裏面１１ｂの形状精度や表面粗さはさほど高いもの
が要求されず、通常のＮＣ制御機で加工することができ
る。裏面１１ｂの形状は反射鏡１１の肉厚を定める。裏
面が非球面形状に加工されていると、反射鏡１１の肉厚
が半径方向に不均一に分布し、裏面１１ｂに均一に外力
を作用させたときに反射鏡１１は不均一に弾性変形し、
反射面１１ａは非球面形状となる。半径方向の肉厚分
布、換言すれば裏面１１ｂの形状は、有限要素法等の計
算手段に基づいて求められている。この場合、裏面１１
ｂに均一の圧力が作用したときに弾性変形する様子を計
算過程に取り込み、弾性変形後の反射面１１ａの形状が
設計上の非球面形状に一致する結果をもたらす裏面１１
ｂの形状を求めておく。裏面１１ｂはＮＣ加工機によっ
て、求められた形状に加工されている。ＮＣ加工機によ
る場合、バイトの階段状の送りが問題となるが、反射面
１１ａに求められる精度に比して裏面に求められる精度
は低くてよく、階段状の送りが問題となることはない。
【０００７】なお表面１１ａと裏面１１ｂを中心をずら
した球面に仕上げることで半径方向の肉厚を不均一にす
ることも可能であり、この形状によって変形後の反射面
を所望の非球面形状にすることができることもある。こ
の場合、裏面も球面加工すればよく、加工性がより良好
となる。また、肉厚を半径方向に不均一とする代わり
に、肉厚を均一として加える外力を半径方向に不均一と
するも可能である。これについては後述する。この場
合、裏面も表面と中心を同じくする球面加工すればよい
ことになり、一層加工しやすくなる。
した球面に仕上げることで半径方向の肉厚を不均一にす
ることも可能であり、この形状によって変形後の反射面
を所望の非球面形状にすることができることもある。こ
の場合、裏面も球面加工すればよく、加工性がより良好
となる。また、肉厚を半径方向に不均一とする代わり
に、肉厚を均一として加える外力を半径方向に不均一と
するも可能である。これについては後述する。この場
合、裏面も表面と中心を同じくする球面加工すればよい
ことになり、一層加工しやすくなる。
【０００８】反射鏡１１の球面加工された反射面１１ａ
には、Ｘ線の反射率を高く確保するための処理がなされ
ている。この実施例の場合、Ｘ線反射膜が形成されてい
る。反射膜としてはＥＢ蒸着法あるいはスパッタ法に代
表される気相コーディング法によってＡｕ，Ｐｔ等の重
金属膜を形成する。素材を球面加工し、球面研磨したう
えに重金属膜を形成すると、比較的容易に１nm以下の表
面粗さが得られる。これによってＸ線の反射率を充分に
確保できる。これは非球面加工によるのと全く違う。集
光効率の高い反射鏡を得るためには、多層膜コーティン
グすることが好ましい。多層膜コーティングによると、
その周期性から特定の入射角と波長をもつＸ線に対する
反射率が大幅に向上する。多層膜としては、Ｍｏ，Ｓ
ｉ，Ｂ4ＣやＲｈＲｕ−Ｃ等が好ましい。Ｘ線反射率の
確保処理は前述のものに限らず、他の既知の手法にいづ
れであってもよい。
には、Ｘ線の反射率を高く確保するための処理がなされ
ている。この実施例の場合、Ｘ線反射膜が形成されてい
る。反射膜としてはＥＢ蒸着法あるいはスパッタ法に代
表される気相コーディング法によってＡｕ，Ｐｔ等の重
金属膜を形成する。素材を球面加工し、球面研磨したう
えに重金属膜を形成すると、比較的容易に１nm以下の表
面粗さが得られる。これによってＸ線の反射率を充分に
確保できる。これは非球面加工によるのと全く違う。集
光効率の高い反射鏡を得るためには、多層膜コーティン
グすることが好ましい。多層膜コーティングによると、
その周期性から特定の入射角と波長をもつＸ線に対する
反射率が大幅に向上する。多層膜としては、Ｍｏ，Ｓ
ｉ，Ｂ4ＣやＲｈＲｕ−Ｃ等が好ましい。Ｘ線反射率の
確保処理は前述のものに限らず、他の既知の手法にいづ
れであってもよい。
【０００９】図１中の１７は支持部材を示し、短筒付き
のリング状部材１２と、短い内筒付きのディスク状部材
１３で構成されている。リング状部材１２とディスク状
部材１３は図示しないねじで相互に結合される。リング
状部材１２は反射鏡１１の周囲の上面を規制し、短筒部
で周囲を規制する。ディスク状部材１３は内筒の上端面
で反射鏡１１の周囲の下面を規制する。このようにして
支持部材１７は反射鏡１１の周囲を支持する。ディスク
状部材１３の中央には貫通孔が設けられ、ここにフラン
ジ１４が図示外のねじで固定されている。フランジ１４
には軸心に沿って貫通孔が設けられ、外部から油圧ない
し空圧等の圧力Ｐを反射鏡１１の裏面１１ｂに加圧する
ことが可能となっている。なお図示１５，１６はオーリ
ングであり、反射鏡１１の裏面１１ｂとディスク状部材
１３とフランジ１４で囲繞される加圧室１８から加圧用
媒体がもれでないようにしている。加圧室１８に圧力を
加える方式は、油圧方式であってもよいが、パスカルの
原理を応用した加圧方式としてもよい。
のリング状部材１２と、短い内筒付きのディスク状部材
１３で構成されている。リング状部材１２とディスク状
部材１３は図示しないねじで相互に結合される。リング
状部材１２は反射鏡１１の周囲の上面を規制し、短筒部
で周囲を規制する。ディスク状部材１３は内筒の上端面
で反射鏡１１の周囲の下面を規制する。このようにして
支持部材１７は反射鏡１１の周囲を支持する。ディスク
状部材１３の中央には貫通孔が設けられ、ここにフラン
ジ１４が図示外のねじで固定されている。フランジ１４
には軸心に沿って貫通孔が設けられ、外部から油圧ない
し空圧等の圧力Ｐを反射鏡１１の裏面１１ｂに加圧する
ことが可能となっている。なお図示１５，１６はオーリ
ングであり、反射鏡１１の裏面１１ｂとディスク状部材
１３とフランジ１４で囲繞される加圧室１８から加圧用
媒体がもれでないようにしている。加圧室１８に圧力を
加える方式は、油圧方式であってもよいが、パスカルの
原理を応用した加圧方式としてもよい。
【００１０】本実施例の場合、加圧室１８に所定の圧力
が加えられた状態で反射鏡が用いられる。この場合、肉
厚分布が予め計算されており、裏面に一様の圧力を作用
させたときに反射鏡１１は半径方向に不均一に弾性変形
し、所望の非球面形状に変形する。この状態で平行Ｘ線
を入射すると、この非球面形状の反射面により球面収差
なく一点に集光することが可能となる。なお平行Ｘ線を
一点に集光するかわりに、断面が細長いビーム状に集光
させたいときも存在する。この場合、肉厚分布を周方向
に変化させておくことで対応できる。すなわち反射鏡１
１を平面視して直交するＸ軸Ｙ軸を想定したときに、Ｘ
軸に沿った肉厚をＹ軸に沿った肉厚よりも厚くしてＸ軸
方向では変形しにくくＹ軸方向では変形しやすくでき
る。このようにすると、回転非対称の非球面形状が得ら
れ、光進行方向に直交する面内で縦横比が１：１でない
Ｘ線ビームを作ることが可能となる。なお周方向での肉
厚分布パターンは上述のものに限られず、求められるビ
ームプロファイルによって各種設計することができる。
が加えられた状態で反射鏡が用いられる。この場合、肉
厚分布が予め計算されており、裏面に一様の圧力を作用
させたときに反射鏡１１は半径方向に不均一に弾性変形
し、所望の非球面形状に変形する。この状態で平行Ｘ線
を入射すると、この非球面形状の反射面により球面収差
なく一点に集光することが可能となる。なお平行Ｘ線を
一点に集光するかわりに、断面が細長いビーム状に集光
させたいときも存在する。この場合、肉厚分布を周方向
に変化させておくことで対応できる。すなわち反射鏡１
１を平面視して直交するＸ軸Ｙ軸を想定したときに、Ｘ
軸に沿った肉厚をＹ軸に沿った肉厚よりも厚くしてＸ軸
方向では変形しにくくＹ軸方向では変形しやすくでき
る。このようにすると、回転非対称の非球面形状が得ら
れ、光進行方向に直交する面内で縦横比が１：１でない
Ｘ線ビームを作ることが可能となる。なお周方向での肉
厚分布パターンは上述のものに限られず、求められるビ
ームプロファイルによって各種設計することができる。
【００１１】この実施例の場合、球面加工する場合には
弾性変形を加えずに加工し、使用時に弾性変形を加え
る。これとは逆に球面加工時に素材に外力を加えて弾性
変形させた状態で球面加工し、使用時に外力を開放する
方式があり得る。この実施例によると後者の場合に比し
て球面加工時の機構が簡単となり、例えば加工中の反射
鏡温度を一定に保つ等の管理が著しくやりやすくなり、
結果として優れた反射装置をより簡単に製造することが
できる。また使用時に外力を加える方式によると、使用
時に反射光光路を測定し、その反射光光路が設計上の光
路と一致するように外力印加状態をフィードバック制御
することができ、これは後者の場合には実現することが
できない。
弾性変形を加えずに加工し、使用時に弾性変形を加え
る。これとは逆に球面加工時に素材に外力を加えて弾性
変形させた状態で球面加工し、使用時に外力を開放する
方式があり得る。この実施例によると後者の場合に比し
て球面加工時の機構が簡単となり、例えば加工中の反射
鏡温度を一定に保つ等の管理が著しくやりやすくなり、
結果として優れた反射装置をより簡単に製造することが
できる。また使用時に外力を加える方式によると、使用
時に反射光光路を測定し、その反射光光路が設計上の光
路と一致するように外力印加状態をフィードバック制御
することができ、これは後者の場合には実現することが
できない。
【００１２】（第２実施例）図２は第２の実施例を示
す。この場合も反射鏡２１の表面２１ａは球面加工法で
作成されており、裏面２１ｂは非球面加工法で作成され
て不均一な肉厚分布に仕上げられている。反射鏡２１の
本体については第１実施例で記載したところがそのまま
適用される。この第２実施例の反射鏡の場合、外周部に
筒状フランジ２１Ｃが形成されている。図中２２と２５
は支持部材を構成し、図示しないねじで相互に固着され
ることで、反射鏡２１は支持部材によってその周囲で支
持される。
す。この場合も反射鏡２１の表面２１ａは球面加工法で
作成されており、裏面２１ｂは非球面加工法で作成され
て不均一な肉厚分布に仕上げられている。反射鏡２１の
本体については第１実施例で記載したところがそのまま
適用される。この第２実施例の反射鏡の場合、外周部に
筒状フランジ２１Ｃが形成されている。図中２２と２５
は支持部材を構成し、図示しないねじで相互に固着され
ることで、反射鏡２１は支持部材によってその周囲で支
持される。
【００１３】短筒リング状の支持部材２２の内周と、反
射鏡２１のフランジ２１Ｃとの間にはリング状の圧電素
子２３が取付けられている。このリング状の圧電素子は
上下の面に一対の電極が取付けられており、上面電極に
プラス電圧を印加すると径方向の厚みが増大し、マイナ
ス電位を印加すると径方向の厚みが減少する。この変形
に応じて上下方向の厚みが変形する。それを吸収するた
めに、圧電素子２３の上面とリング状部材２２の下面と
の間にゴム層２４が介装されている。この装置を組付け
る際には、リング状の圧電素子２３の上面電極にマイナ
ス電位を印加してリング状の圧電素子２３の外径を減少
させた状態で組付ける。このようにして組付けると、電
圧を印加しないときに、反射鏡２１と圧電素子２３間と
圧電素子２３とリング状部材２２間に半径方向のクリア
ランスが生じない状態で組付けることができる。もっと
も電圧を印加しない状態で組付けておいてもよい。使用
時には、圧電素子２３の上面電極にプラス電荷を印加し
て反射鏡２１の外周フランジ２１Ｃを半径方向内側に圧
縮する。これにより反射鏡２１はより深く弾性変形す
る。第１実施例の場合と同様、あらかじめ有限要素法に
よって変形後の表面２１ａが所望の非球面形状となるよ
うに設計されているために、この状態で所望の非球面反
射面をもつＸ線反射鏡となる。
射鏡２１のフランジ２１Ｃとの間にはリング状の圧電素
子２３が取付けられている。このリング状の圧電素子は
上下の面に一対の電極が取付けられており、上面電極に
プラス電圧を印加すると径方向の厚みが増大し、マイナ
ス電位を印加すると径方向の厚みが減少する。この変形
に応じて上下方向の厚みが変形する。それを吸収するた
めに、圧電素子２３の上面とリング状部材２２の下面と
の間にゴム層２４が介装されている。この装置を組付け
る際には、リング状の圧電素子２３の上面電極にマイナ
ス電位を印加してリング状の圧電素子２３の外径を減少
させた状態で組付ける。このようにして組付けると、電
圧を印加しないときに、反射鏡２１と圧電素子２３間と
圧電素子２３とリング状部材２２間に半径方向のクリア
ランスが生じない状態で組付けることができる。もっと
も電圧を印加しない状態で組付けておいてもよい。使用
時には、圧電素子２３の上面電極にプラス電荷を印加し
て反射鏡２１の外周フランジ２１Ｃを半径方向内側に圧
縮する。これにより反射鏡２１はより深く弾性変形す
る。第１実施例の場合と同様、あらかじめ有限要素法に
よって変形後の表面２１ａが所望の非球面形状となるよ
うに設計されているために、この状態で所望の非球面反
射面をもつＸ線反射鏡となる。
【００１４】圧電素子２３に加えるプラス電位の値は予
め校生しておく。熱変形が形状精度に影響する可能性の
あるときには、温度条件ごとに印加電圧を検出しておけ
ばよく、温度によって印加電圧を制御することで、温度
によらないで所望の非球面形状を確保することができ
る。又反射光光路を測定し、その光路を設計上の光路と
を比較しつつ印加電圧をフィードバック制御することも
可能であり、このようにすると、アクティブ制御が可能
となる。
め校生しておく。熱変形が形状精度に影響する可能性の
あるときには、温度条件ごとに印加電圧を検出しておけ
ばよく、温度によって印加電圧を制御することで、温度
によらないで所望の非球面形状を確保することができ
る。又反射光光路を測定し、その光路を設計上の光路と
を比較しつつ印加電圧をフィードバック制御することも
可能であり、このようにすると、アクティブ制御が可能
となる。
【００１５】前述の例ではリング状の圧電素子２３を用
い、周方向に均一の外力を作用させる。これに代わっ
て、例えば反射鏡２１の外周部に４個の独立に制御でき
る圧電素子を配置することもできる。この場合、例えば
Ｘ軸に沿う２個の圧電素子にのみ電圧を印加して、Ｘ軸
に沿っては非球面でＹ軸に沿っては球面である反射面に
調整することもできる。またＸ軸に沿う一方の圧電素子
にマイナスを印加し、他方の圧電素子にプラスを印加し
て、反射鏡２１をＸ軸方向に平行移動させるといった用
い方も可能となる。反射鏡の周囲に配置される圧電子の
数は２以上の任意数とできる。
い、周方向に均一の外力を作用させる。これに代わっ
て、例えば反射鏡２１の外周部に４個の独立に制御でき
る圧電素子を配置することもできる。この場合、例えば
Ｘ軸に沿う２個の圧電素子にのみ電圧を印加して、Ｘ軸
に沿っては非球面でＹ軸に沿っては球面である反射面に
調整することもできる。またＸ軸に沿う一方の圧電素子
にマイナスを印加し、他方の圧電素子にプラスを印加し
て、反射鏡２１をＸ軸方向に平行移動させるといった用
い方も可能となる。反射鏡の周囲に配置される圧電子の
数は２以上の任意数とできる。
【００１６】反射鏡２１の中心裏面側にもう１つの圧電
素子を配置してもよい。このようにすると、外周に加え
る外力と、中心裏面から加える外力を任意にコントロー
ルすることが可能となり、均一な肉厚を持つ球面を外力
によって変形して非球面形状に調整することが可能とな
る。均一な肉厚の球面反射鏡は生産しやすいという利点
を有する。
素子を配置してもよい。このようにすると、外周に加え
る外力と、中心裏面から加える外力を任意にコントロー
ルすることが可能となり、均一な肉厚を持つ球面を外力
によって変形して非球面形状に調整することが可能とな
る。均一な肉厚の球面反射鏡は生産しやすいという利点
を有する。
【００１７】（第３実施例）図３は第３の実施例を示
し、反射鏡３１の外周部に傾いたフランジ３１Ｃが形成
されている。フランジ３１Ｃの上面３１ｄはテーパ状と
なっている。図中３２と３３は支持部材を示し、両者は
ねじ部３４によって固定される。上側の支持部材３２の
反射鏡側の面３２ｄは、反射鏡３１のテーパ状の面３１
ｄと同一角度のテーパとなっており、相互に面接触す
る。支持部材３３と３２間に反射鏡３１をはさんだ状態
で下側の支持部材３３を固定して上側の支持部材３２を
矢印３６のように回転させることでねじ３４が噛み合っ
て反射鏡３１は周囲のフランジ３１Ｃで支持部材に支持
される。さらに上側の支持部材３２を強く回転させる
と、反射鏡３１のフランジ３１Ｃに下方向への外力が作
用し、この外力によって反射鏡３１は弾性変形する。予
め反射鏡３１の肉厚は所定の外力が作用したときに所望
の非球面形状に変形するように設計されており、支持部
材３２を強く回転させてゆく途中で反射鏡３１の反射面
３１ａが所望の非球面形状となる。この状態となるまで
支持部材３２を回転させる。この状態となったか否かを
検出するためには、Ｘ線の集光位置、集光サイズ、反射
光光路等を測定してもよく、あるいは反射面の深さ等を
測定してもよい。第３の実施例の場合にも、周方向の肉
厚を不均一にしておくことが可能であり、このようにす
ると、回転非対称の非球面（例えばトロイダル形状）の
反射面に調整することができる。
し、反射鏡３１の外周部に傾いたフランジ３１Ｃが形成
されている。フランジ３１Ｃの上面３１ｄはテーパ状と
なっている。図中３２と３３は支持部材を示し、両者は
ねじ部３４によって固定される。上側の支持部材３２の
反射鏡側の面３２ｄは、反射鏡３１のテーパ状の面３１
ｄと同一角度のテーパとなっており、相互に面接触す
る。支持部材３３と３２間に反射鏡３１をはさんだ状態
で下側の支持部材３３を固定して上側の支持部材３２を
矢印３６のように回転させることでねじ３４が噛み合っ
て反射鏡３１は周囲のフランジ３１Ｃで支持部材に支持
される。さらに上側の支持部材３２を強く回転させる
と、反射鏡３１のフランジ３１Ｃに下方向への外力が作
用し、この外力によって反射鏡３１は弾性変形する。予
め反射鏡３１の肉厚は所定の外力が作用したときに所望
の非球面形状に変形するように設計されており、支持部
材３２を強く回転させてゆく途中で反射鏡３１の反射面
３１ａが所望の非球面形状となる。この状態となるまで
支持部材３２を回転させる。この状態となったか否かを
検出するためには、Ｘ線の集光位置、集光サイズ、反射
光光路等を測定してもよく、あるいは反射面の深さ等を
測定してもよい。第３の実施例の場合にも、周方向の肉
厚を不均一にしておくことが可能であり、このようにす
ると、回転非対称の非球面（例えばトロイダル形状）の
反射面に調整することができる。
【００１８】
【発明の効果】本発明によると、反射鏡の反射面を球面
加圧法で加工しながら使用時にはこれを弾性変形して非
球面形状にすることが可能となるために、非球面加工法
に比して簡単でかつ精度の確保しやすい球面加工手法で
製造しつつ所望の性能をもつ非球面反射鏡を実現でき
る。この発明を利用することで、高い形状精度の求めら
れるＸ線用の非球面反射装置を実際に製造することが可
能となる。
加圧法で加工しながら使用時にはこれを弾性変形して非
球面形状にすることが可能となるために、非球面加工法
に比して簡単でかつ精度の確保しやすい球面加工手法で
製造しつつ所望の性能をもつ非球面反射鏡を実現でき
る。この発明を利用することで、高い形状精度の求めら
れるＸ線用の非球面反射装置を実際に製造することが可
能となる。
【図１】第１実施例のＸ線反射装置の断面図。
【図２】第２実施例のＸ線反射装置の断面図。
【図３】第３実施例のＸ線反射装置の断面図。
１１，２１，３１ 反射鏡 １１ａ，２１ａ，３１ａ 反射面（球面に加工されて非
球面に変形する） １７ 支持部材 ２３ 圧電素子
球面に変形する） １７ 支持部材 ２３ 圧電素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐田 登志夫 愛知県名古屋市天白区久方２丁目12番地 １ 豊田工業大学内 (72)発明者 原 民夫 愛知県名古屋市天白区久方２丁目12番地 １ 豊田工業大学内 (72)発明者 山口 直洋 愛知県名古屋市天白区久方２丁目12番地 １ 豊田工業大学内 (56)参考文献 特開 昭61−212798（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−101299（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−100097（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−146479（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−258497（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G21K 1/06 G02B 5/10
Claims (3)
- 【請求項１】 反射鏡と支持部材とを備え、 反射鏡は、弾性変形可能な素材で形成され、表面が球面
形状に加工されてＸ線反射率確保処理が施されており、 支持部材は、反射鏡の周囲を支持し、反射鏡の周囲を半
径方向内側に押圧する外力を加える手段を備えており、 この外力を加える手段により反射鏡の周囲を半径方向内
側に押圧することで所望の非球面反射面を得ることを特
徴とする Ｘ線反射装置。 - 【請求項２】 反射鏡と支持部材とを備え、 反射鏡は、弾性変形可能な素材で形成され、表面が球面
形状に加工されてＸ線反射率確保処理が施されており、 支持部材は、反射鏡の周囲を支持し、反射鏡の裏面側に
設けられた加圧室内の加圧用媒体によって反射鏡の裏面
側を加圧する外力を加える手段を備えており、 この外力を加える手段により反射鏡の裏面側に設けられ
た加圧室内の加圧用媒体によって反射鏡の裏面側を加圧
することで所望の非球面反射面を得ることを特徴とする
Ｘ線反射装置。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載のＸ線反射
装置であって、 反射鏡の表面が球面形状に加工されて形成され、裏面が
非球面形状に加工されて形成され、反射鏡の肉厚が半径
方向に不均一に分布して形成されていることを特徴とす
る Ｘ線反射装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10941996A JP3357876B2 (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | Ｘ線反射装置 |
| US08/848,069 US5887048A (en) | 1996-04-30 | 1997-04-28 | X-ray reflecting device |
| DE19718411A DE19718411B4 (de) | 1996-04-30 | 1997-04-30 | Röntgenstrahlen-Reflexionsvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10941996A JP3357876B2 (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | Ｘ線反射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09292495A JPH09292495A (ja) | 1997-11-11 |
| JP3357876B2 true JP3357876B2 (ja) | 2002-12-16 |
Family
ID=14509774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10941996A Expired - Fee Related JP3357876B2 (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | Ｘ線反射装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5887048A (ja) |
| JP (1) | JP3357876B2 (ja) |
| DE (1) | DE19718411B4 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| US6259763B1 (en) * | 1999-05-21 | 2001-07-10 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | X-ray imaging crystal spectrometer for extended X-ray sources |
| KR20020054294A (ko) * | 2002-06-04 | 2002-07-06 | 이호진 | 고반사 필름 거울 및 그 제조방법 |
| JP4556383B2 (ja) * | 2002-11-29 | 2010-10-06 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 転写光学面の加工方法 |
| FR2850175B1 (fr) * | 2003-01-17 | 2007-08-17 | Europ De Systemes Optiques Soc | Systeme deformable comportant une piece de forme parallelepipedique et un actionneur |
| DE10320529B4 (de) * | 2003-04-30 | 2017-09-07 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Dunkelfeld-Beleuchtungssystem |
| DE102006006283B4 (de) * | 2006-02-10 | 2015-05-21 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Thermisch stabiler Multilayer-Spiegel für den EUV-Spektralbereich |
| US7926322B1 (en) * | 2006-11-09 | 2011-04-19 | Eii, Llc | Oxygen sensing system |
| US7706503B2 (en) * | 2007-11-20 | 2010-04-27 | Rigaku Innovative Technologies, Inc. | X-ray optic with varying focal points |
| JP5344123B2 (ja) * | 2008-07-18 | 2013-11-20 | 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構 | Ｘ線反射体、ｘ線反射装置およびｘ線反射鏡作成方法 |
| CN102179738B (zh) * | 2011-03-29 | 2013-02-06 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种消除轻质反射镜压印效应的抛光装置 |
| JP6051361B2 (ja) * | 2012-10-23 | 2016-12-27 | 株式会社ジェイテックコーポレーション | 形状可変ｘ線ミラーシステム |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2543630A (en) * | 1950-04-12 | 1951-02-27 | Gen Electric | X-ray monochromator |
| US2853617A (en) * | 1955-01-27 | 1958-09-23 | California Inst Res Found | Focusing crystal for x-rays and method of manufacture |
| JPS59341B2 (ja) * | 1976-08-14 | 1984-01-06 | オリンパス光学工業株式会社 | 非球面製造方法 |
| JPS5919646A (ja) * | 1982-07-27 | 1984-02-01 | Toshiba Corp | 非球面の加工方法および装置 |
| US4625323A (en) * | 1983-09-19 | 1986-11-25 | Yoshiharu Okaya | Equipment for spectral radiology |
| JPH01138563A (ja) * | 1987-11-26 | 1989-05-31 | Minolta Camera Co Ltd | 感光体 |
| US5080739A (en) * | 1990-06-07 | 1992-01-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Method for making a beam splitter and partially transmitting normal-incidence mirrors for soft x-rays |
| JPH04354668A (ja) * | 1991-05-30 | 1992-12-09 | Olympus Optical Co Ltd | 非球面加工方法 |
| JP2679528B2 (ja) * | 1992-04-24 | 1997-11-19 | 日本鋼管株式会社 | ミラ−装置 |
| JPH08101300A (ja) * | 1994-09-30 | 1996-04-16 | Hitachi Ltd | Ｘ線ミラー装置 |
-
1996
- 1996-04-30 JP JP10941996A patent/JP3357876B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-04-28 US US08/848,069 patent/US5887048A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-04-30 DE DE19718411A patent/DE19718411B4/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19718411A1 (de) | 1997-11-27 |
| US5887048A (en) | 1999-03-23 |
| JPH09292495A (ja) | 1997-11-11 |
| DE19718411B4 (de) | 2006-02-09 |
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Legal Events
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