JPH08122497A - 多層膜反射鏡 - Google Patents
多層膜反射鏡Info
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- JPH08122497A JPH08122497A JP6257100A JP25710094A JPH08122497A JP H08122497 A JPH08122497 A JP H08122497A JP 6257100 A JP6257100 A JP 6257100A JP 25710094 A JP25710094 A JP 25710094A JP H08122497 A JPH08122497 A JP H08122497A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 軟Ｘ線領域において、特に鉄の輝線スペクト
ルの180.4 Å（Fe XI ）または171.7 Å（Fe IX ）に対
して、高い反射率と波長分解能を有する多層膜反射鏡を
提供すること。 【構成】 軟Ｘ線領域での屈折率と真空の屈折率との差
が小さい物質の第１層（３）と大きい物質の第２層
（２）とを基板（１）上に交互に積層してなる多層膜反
射鏡において、前記屈折率の差が小さい物質としてＡｌ
またはＢａを用い、前記屈折率の差が大きい物質として
Ｚｒを用いたことを特徴とする多層膜反射鏡。
ルの180.4 Å（Fe XI ）または171.7 Å（Fe IX ）に対
して、高い反射率と波長分解能を有する多層膜反射鏡を
提供すること。 【構成】 軟Ｘ線領域での屈折率と真空の屈折率との差
が小さい物質の第１層（３）と大きい物質の第２層
（２）とを基板（１）上に交互に積層してなる多層膜反
射鏡において、前記屈折率の差が小さい物質としてＡｌ
またはＢａを用い、前記屈折率の差が大きい物質として
Ｚｒを用いたことを特徴とする多層膜反射鏡。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、軟Ｘ線領域で用いられ
る多層膜反射鏡、特にＸ線望遠鏡に好適な多層膜反射鏡
に関するものである。
る多層膜反射鏡、特にＸ線望遠鏡に好適な多層膜反射鏡
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線領域における物質の複素屈折率は、
ｎ＝１−δ−ｉｋ （δ、ｋ：実数、ｋはＸ線の吸収を
示す）で表され、δ、ｋともに１に比べて非常に小さ
い。そのため、Ｘ線領域では可視光領域のような屈折を
利用したレンズは使用できない。そこで、反射を利用し
た光学系が用いられる。しかし、全反射臨界角θc （波
長100 Åで20゜程度以下）よりも垂直に近い入射角では
反射率が非常に小さいので、界面の振幅反射率がなるべ
く高い物質の組み合わせを何層も積層することにより、
反射面を多数（例えば数百層も）設けて、それぞれの反
射波の位相が合うように、光学干渉理論に基づいて各層
の厚さを調整した多層膜反射鏡が用いられる。
ｎ＝１−δ−ｉｋ （δ、ｋ：実数、ｋはＸ線の吸収を
示す）で表され、δ、ｋともに１に比べて非常に小さ
い。そのため、Ｘ線領域では可視光領域のような屈折を
利用したレンズは使用できない。そこで、反射を利用し
た光学系が用いられる。しかし、全反射臨界角θc （波
長100 Åで20゜程度以下）よりも垂直に近い入射角では
反射率が非常に小さいので、界面の振幅反射率がなるべ
く高い物質の組み合わせを何層も積層することにより、
反射面を多数（例えば数百層も）設けて、それぞれの反
射波の位相が合うように、光学干渉理論に基づいて各層
の厚さを調整した多層膜反射鏡が用いられる。
【０００３】より具体的に説明すれば、多層膜反射鏡
は、使用するＸ線波長における屈折率と真空の屈折率
（＝１）との差が小さい物質層（第１層）と、差の大き
い物質層（第２層）とを交互に多数積層することによっ
て得られる。その代表例として、Ｗ（タングステン）／
Ｃ（炭素）、Ｍｏ（モリブデン）／Ｃ（炭素）などの組
み合わせが従来から知られており、スパッタリング、真
空蒸着、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ）などの
薄膜形成技術によって形成されている。
は、使用するＸ線波長における屈折率と真空の屈折率
（＝１）との差が小さい物質層（第１層）と、差の大き
い物質層（第２層）とを交互に多数積層することによっ
て得られる。その代表例として、Ｗ（タングステン）／
Ｃ（炭素）、Ｍｏ（モリブデン）／Ｃ（炭素）などの組
み合わせが従来から知られており、スパッタリング、真
空蒸着、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ）などの
薄膜形成技術によって形成されている。
【０００４】多層膜反射鏡は、Ｘ線を垂直に反射するこ
とも可能なので、全反射を利用した斜入射光学系よりも
収差の小さい光学系を構成することができる。また、多
層膜反射鏡は、ブラッグの式：２ｄｓｉｎθ＝ｍλ
（ｄ：多層膜の周期長、θ：斜入射角、λ：Ｘ線の波
長、ｍ：正の整数）を満たすときのみＸ線を強く反射す
るので、波長選択性を有する。なお、ｄは前記屈折率の
差が小さい物質層と差が大きい物質層を各１層ずつ積層
した積層体の層厚（膜厚）に相当する。
とも可能なので、全反射を利用した斜入射光学系よりも
収差の小さい光学系を構成することができる。また、多
層膜反射鏡は、ブラッグの式：２ｄｓｉｎθ＝ｍλ
（ｄ：多層膜の周期長、θ：斜入射角、λ：Ｘ線の波
長、ｍ：正の整数）を満たすときのみＸ線を強く反射す
るので、波長選択性を有する。なお、ｄは前記屈折率の
差が小さい物質層と差が大きい物質層を各１層ずつ積層
した積層体の層厚（膜厚）に相当する。
【０００５】近年、Ｘ線望遠鏡を宇宙空間に設置して天
体のＸ線像を観測する、いわゆるＸ線天文学分野の研究
が盛んに行われるようになった。我国でも、これまでに
「ようこう」、「あすか」と名付けられた人工衛星にＸ
線望遠鏡が搭載され、太陽等の天体からのＸ線の観測が
行われている。
体のＸ線像を観測する、いわゆるＸ線天文学分野の研究
が盛んに行われるようになった。我国でも、これまでに
「ようこう」、「あすか」と名付けられた人工衛星にＸ
線望遠鏡が搭載され、太陽等の天体からのＸ線の観測が
行われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの人工
衛星に搭載されたＸ線望遠鏡は、全反射を利用した斜入
射光学系によるものであり、斜入射光学系には、波長選
択性がないことと、収差が大きいために解像力が悪いと
いう問題点があった。例えば、太陽フレアで生成される
高温プラズマやコロナの観測においては、ある特定の温
度領域の画像を得ることが望まれており、そのために多
層膜反射鏡を用いたＸ線望遠鏡が開発されつつある。
衛星に搭載されたＸ線望遠鏡は、全反射を利用した斜入
射光学系によるものであり、斜入射光学系には、波長選
択性がないことと、収差が大きいために解像力が悪いと
いう問題点があった。例えば、太陽フレアで生成される
高温プラズマやコロナの観測においては、ある特定の温
度領域の画像を得ることが望まれており、そのために多
層膜反射鏡を用いたＸ線望遠鏡が開発されつつある。
【０００７】観測対象の温度は、そこから発生するＸ線
の波長により知ることができるので、多層膜光学系によ
り特定波長のＸ線のみの画像を観測すれば、特定の温度
部分のみを抽出して観測することができることになる。
具体的には、鉄の輝線スペクトルの180.4 Å（Fe XI ）
と171.7 Å（Fe IX ）の波長が重要である。この波長
は、それぞれ130 万度及び90万度の温度に相当する。
の波長により知ることができるので、多層膜光学系によ
り特定波長のＸ線のみの画像を観測すれば、特定の温度
部分のみを抽出して観測することができることになる。
具体的には、鉄の輝線スペクトルの180.4 Å（Fe XI ）
と171.7 Å（Fe IX ）の波長が重要である。この波長
は、それぞれ130 万度及び90万度の温度に相当する。
【０００８】このような用途に使用する多層膜反射鏡に
は一般に、垂直入射で５０％程度以上の反射率と３０程
度以上の波長分解能が好ましい値として要求される。波
長分解能とは、波長に対する反射率のカーブを描いた際
のピーク波長をλ、ピークの半値幅をΔλとしてλ／Δ
λで定義される量である。多層膜反射鏡の反射率と波長
分解能は、いずれも積層回数（積層数）を増やすと増加
するが、ある積層数に到達すると、それ以上は増加しな
くなり飽和する。これは、多層膜を構成する物質の吸収
のために基板近傍の層が反射に寄与しなくなるためであ
る。
は一般に、垂直入射で５０％程度以上の反射率と３０程
度以上の波長分解能が好ましい値として要求される。波
長分解能とは、波長に対する反射率のカーブを描いた際
のピーク波長をλ、ピークの半値幅をΔλとしてλ／Δ
λで定義される量である。多層膜反射鏡の反射率と波長
分解能は、いずれも積層回数（積層数）を増やすと増加
するが、ある積層数に到達すると、それ以上は増加しな
くなり飽和する。これは、多層膜を構成する物質の吸収
のために基板近傍の層が反射に寄与しなくなるためであ
る。
【０００９】多層膜の周期長（ｄ）は、使用波長と光学
系に依存する入射角が決まれば、前記ブラッグの式によ
り決まってしまうが、この場合でも多層膜の周期長に対
する重原子層（前記屈折率の差が大きい物質の層）の層
厚比（Γ）又は各層（第１層と第２層）の層厚比には自
由度がある。Γに対する反射率と波長分解能の振る舞い
は異なっており、図２に示すように反射率は上に凸、波
長分解能は下に凸の各曲線を描く。したがって、適切な
Γの値を選択することによって、反射率と波長分解能と
を両立させた多層膜反射鏡を得ることができる。
系に依存する入射角が決まれば、前記ブラッグの式によ
り決まってしまうが、この場合でも多層膜の周期長に対
する重原子層（前記屈折率の差が大きい物質の層）の層
厚比（Γ）又は各層（第１層と第２層）の層厚比には自
由度がある。Γに対する反射率と波長分解能の振る舞い
は異なっており、図２に示すように反射率は上に凸、波
長分解能は下に凸の各曲線を描く。したがって、適切な
Γの値を選択することによって、反射率と波長分解能と
を両立させた多層膜反射鏡を得ることができる。
【００１０】しかしながら、前記従来の材料層からなる
多層膜反射鏡では、軟Ｘ線領域において、充分な反射率
と波長分解能が得られないという問題点があった。例え
ば、従来から知られているＭｏ／Ｃ多層膜では、図２に
示すように、２０％程度以下の反射率と２０程度以下の
波長分解能しか得られない。本発明は、このような問題
点に鑑みてなされたものであり、軟Ｘ線領域において、
特に鉄の輝線スペクトルの180.4 Å（Fe XI ）または17
1.7 Å（Fe IX ）に対して、高い反射率と波長分解能を
有する多層膜反射鏡を提供することを目的とする。
多層膜反射鏡では、軟Ｘ線領域において、充分な反射率
と波長分解能が得られないという問題点があった。例え
ば、従来から知られているＭｏ／Ｃ多層膜では、図２に
示すように、２０％程度以下の反射率と２０程度以下の
波長分解能しか得られない。本発明は、このような問題
点に鑑みてなされたものであり、軟Ｘ線領域において、
特に鉄の輝線スペクトルの180.4 Å（Fe XI ）または17
1.7 Å（Fe IX ）に対して、高い反射率と波長分解能を
有する多層膜反射鏡を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】そのため、本発明は第一
に「軟Ｘ線領域での屈折率と真空の屈折率との差が小さ
い物質の第１層と大きい物質の第２層とを基板上に交互
に積層してなる多層膜反射鏡において、前記屈折率の差
が小さい物質としてＡｌまたはＢａを用い、前記屈折率
の差が大きい物質としてＺｒを用いたことを特徴とする
多層膜反射鏡（請求項１）」を提供する。
に「軟Ｘ線領域での屈折率と真空の屈折率との差が小さ
い物質の第１層と大きい物質の第２層とを基板上に交互
に積層してなる多層膜反射鏡において、前記屈折率の差
が小さい物質としてＡｌまたはＢａを用い、前記屈折率
の差が大きい物質としてＺｒを用いたことを特徴とする
多層膜反射鏡（請求項１）」を提供する。
【００１２】また、本発明は第二に「前記積層の回数を
反射率が飽和する値にしたことを特徴とする請求項１記
載の多層膜反射鏡（請求項２）」を提供する。また、本
発明は第三に「前記第１層と前記第２層を１層ずつ積層
した積層体の層厚に相当する前記積層の周期長、及び前
記第１層と前記第２層との層厚比を反射率の中心波長が
180.4 Åもしくは略180.4 Å、または171.7 Åもしくは
略171.7 Åになる値の組み合わせにしたことを特徴とす
る請求項１または２記載の多層膜反射鏡（請求項３）」
を提供する。
反射率が飽和する値にしたことを特徴とする請求項１記
載の多層膜反射鏡（請求項２）」を提供する。また、本
発明は第三に「前記第１層と前記第２層を１層ずつ積層
した積層体の層厚に相当する前記積層の周期長、及び前
記第１層と前記第２層との層厚比を反射率の中心波長が
180.4 Åもしくは略180.4 Å、または171.7 Åもしくは
略171.7 Åになる値の組み合わせにしたことを特徴とす
る請求項１または２記載の多層膜反射鏡（請求項３）」
を提供する。
【００１３】
【作用】多層膜反射鏡の反射率と波長分解能を高めるた
めには、使用する材料の選択が最も重要である。波長分
解能は、反射率が飽和するまでは多層膜の積層回数（積
層数）に比例して増加するので、これを高めるためには
多数の層を積層しても反射率が飽和しないように、吸収
の小さい物質の組み合わせを用いるのが良い。即ち、複
素屈折率ｎ＝１−δ−ｉｋの虚部ｋ（物質の吸収の大き
さを表す量）の値が小さい物質を用いるのが良い。
めには、使用する材料の選択が最も重要である。波長分
解能は、反射率が飽和するまでは多層膜の積層回数（積
層数）に比例して増加するので、これを高めるためには
多数の層を積層しても反射率が飽和しないように、吸収
の小さい物質の組み合わせを用いるのが良い。即ち、複
素屈折率ｎ＝１−δ−ｉｋの虚部ｋ（物質の吸収の大き
さを表す量）の値が小さい物質を用いるのが良い。
【００１４】一方、高い反射率を得るためには、各界面
での反射率が高くなるような材料を用いるのが良い。垂
直入射の場合における多層膜界面での振幅反射率ｒは、
フレネルの式より、多層膜を構成する二つの物質の屈折
率をそれぞれｎ1 、ｎ2 として次式で与えられる。 ｒ＝（ｎ2 −ｎ1 ）／（ｎ2 ＋ｎ1 ） ＝｛（δ1-δ2+ｉ（ｋ1-ｋ2 ）｝／｛（δ1+δ2+ｉ（ｋ1+ｋ2 ）｝ ここではｋの小さい物質（吸収が小さい物質）を用いる
ので、δ》ｋとなり、前式は次式のように近似すること
ができる。
での反射率が高くなるような材料を用いるのが良い。垂
直入射の場合における多層膜界面での振幅反射率ｒは、
フレネルの式より、多層膜を構成する二つの物質の屈折
率をそれぞれｎ1 、ｎ2 として次式で与えられる。 ｒ＝（ｎ2 −ｎ1 ）／（ｎ2 ＋ｎ1 ） ＝｛（δ1-δ2+ｉ（ｋ1-ｋ2 ）｝／｛（δ1+δ2+ｉ（ｋ1+ｋ2 ）｝ ここではｋの小さい物質（吸収が小さい物質）を用いる
ので、δ》ｋとなり、前式は次式のように近似すること
ができる。
【００１５】ｒ＝（δ1-δ2)／（δ1+δ2) 従って、多層膜界面での反射率を高くするためには、δ
の差の大きい物質の組み合わせを用いるのが良い。そこ
で、前記２条件（ｋが小さい物質、δの差の大きい物質
の組み合わせ）を考慮して、多数の物質の組み合わせを
検討した結果、（前記屈折率の差が小さい物質／前記屈
折率の差が大きい物質）の組み合わせとして、Ａｌ／
ＺｒＢａ／Ｚｒが軟Ｘ線領域において、特に鉄の輝線
スペクトルの180.4 Å（Fe XI ）または171.7 Å（Fe I
X ）に対して高い反射率と波長分解能を有する多層膜反
射鏡を作製する上で好ましいことが判った。
の差の大きい物質の組み合わせを用いるのが良い。そこ
で、前記２条件（ｋが小さい物質、δの差の大きい物質
の組み合わせ）を考慮して、多数の物質の組み合わせを
検討した結果、（前記屈折率の差が小さい物質／前記屈
折率の差が大きい物質）の組み合わせとして、Ａｌ／
ＺｒＢａ／Ｚｒが軟Ｘ線領域において、特に鉄の輝線
スペクトルの180.4 Å（Fe XI ）または171.7 Å（Fe I
X ）に対して高い反射率と波長分解能を有する多層膜反
射鏡を作製する上で好ましいことが判った。
【００１６】そして、このなかでも後記の実施例にかか
る組み合わせが特に好ましいことが判った。また、多層
膜反射鏡の反射率と波長分解能の両方を高めるために
は、反射率の値が飽和するまで積層回数を多くすること
が好ましい。さらに、多層膜反射鏡の反射率の中心波長
を180.4 Åもしくは略180.4 Å、または171.7 Åもしく
は略171.7 Åにするために、積層の周期長と前記層厚比
の各値の組み合わせを選択することが好ましい。
る組み合わせが特に好ましいことが判った。また、多層
膜反射鏡の反射率と波長分解能の両方を高めるために
は、反射率の値が飽和するまで積層回数を多くすること
が好ましい。さらに、多層膜反射鏡の反射率の中心波長
を180.4 Åもしくは略180.4 Å、または171.7 Åもしく
は略171.7 Åにするために、積層の周期長と前記層厚比
の各値の組み合わせを選択することが好ましい。
【００１７】図２は本発明にかかる組み合わせのＺｒ／
Ａｌ多層膜（周期長92Å、積層数100 ペア）と従来から
知られている組み合わせのＭｏ／Ｃ多層膜（周期長100
Å、積層数 50 ペア）の波長180.4 Åにおける反射率
（Ｒ）と波長分解能（λ／Δλ）をΓに対して描いた曲
線（計算値）を示す。Ｍｏ／Ｃ多層膜では、Γ0.5 のと
きに反射率１７％、波長分解能１３であり、いずれも充
分ではない。また、図２から明らかなように、これらの
値はΓを変化させても大きく改善されることはない。
Ａｌ多層膜（周期長92Å、積層数100 ペア）と従来から
知られている組み合わせのＭｏ／Ｃ多層膜（周期長100
Å、積層数 50 ペア）の波長180.4 Åにおける反射率
（Ｒ）と波長分解能（λ／Δλ）をΓに対して描いた曲
線（計算値）を示す。Ｍｏ／Ｃ多層膜では、Γ0.5 のと
きに反射率１７％、波長分解能１３であり、いずれも充
分ではない。また、図２から明らかなように、これらの
値はΓを変化させても大きく改善されることはない。
【００１８】しかし、本発明にかかるＺｒ／Ａｌ多層膜
を用いると、Γ0.2 のときに反射率６３％、波長分解能
２９となり、Γ0.1 のときに反射率４７％、波長分解能
５３となるので、Ｘ線望遠鏡に用いる多層膜反射鏡とし
て充分な性能を得ることができる。なお、計算値のみな
らず実際に作製した各多層膜の実測値においても、Ｍｏ
／Ｃ多層膜（周期長100 Å、積層数 50 ペア）では、Ｘ
線望遠鏡に用いる多層膜反射鏡として充分な反射率及び
波長分解能が得られなかった（反射率１０％、波長分解
能１２）。一方、本発明にかかる多層膜（一例、Ｚｒ／
Ａｌ、周期長92Å、積層数100 ペア）を用いると、計算
値のみならず実測値においても、Ｘ線望遠鏡に用いる多
層膜反射鏡として充分な反射率及び波長分解能が得られ
た（反射率５１％、波長分解能５３）。
を用いると、Γ0.2 のときに反射率６３％、波長分解能
２９となり、Γ0.1 のときに反射率４７％、波長分解能
５３となるので、Ｘ線望遠鏡に用いる多層膜反射鏡とし
て充分な性能を得ることができる。なお、計算値のみな
らず実際に作製した各多層膜の実測値においても、Ｍｏ
／Ｃ多層膜（周期長100 Å、積層数 50 ペア）では、Ｘ
線望遠鏡に用いる多層膜反射鏡として充分な反射率及び
波長分解能が得られなかった（反射率１０％、波長分解
能１２）。一方、本発明にかかる多層膜（一例、Ｚｒ／
Ａｌ、周期長92Å、積層数100 ペア）を用いると、計算
値のみならず実測値においても、Ｘ線望遠鏡に用いる多
層膜反射鏡として充分な反射率及び波長分解能が得られ
た（反射率５１％、波長分解能５３）。
【００１９】以下、実施例により本発明をさらに詳しく
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。
【００２０】
【実施例１】本実施例では、重原子層としてＺｒ、軽原
子層としてＡｌを用いた。基板１には鏡面研磨した合成
石英を用いた。ＺｒとＡｌの各ターゲットを用いてイオ
ンビームスパッタリングにより、基板１上にＺｒ層２と
Ａｌ層３とを交互に積層して多層膜を作製した。Ｚｒ／
Ａｌ多層膜の周期長は91Å、Γは0.2 、積層数は１００
ペアとした。図１に、その断面図を示す（図中では多層
膜の層数は実際よりも少なく描いてある）。
子層としてＡｌを用いた。基板１には鏡面研磨した合成
石英を用いた。ＺｒとＡｌの各ターゲットを用いてイオ
ンビームスパッタリングにより、基板１上にＺｒ層２と
Ａｌ層３とを交互に積層して多層膜を作製した。Ｚｒ／
Ａｌ多層膜の周期長は91Å、Γは0.2 、積層数は１００
ペアとした。図１に、その断面図を示す（図中では多層
膜の層数は実際よりも少なく描いてある）。
【００２１】本実施例にかかるＺｒ／Ａｌ多層膜（周期
長91Å、積層数100 ペア）の反射率（Ｒ）を波長（単位
Å）に対して描いた曲線（計算値）を図３に示す。波長
180.4 Åにおける反射率は約６３％であり、波長分解能
は約２９である。また、作製した多層膜の垂直入射の軟
Ｘ線反射率を放射光を用いて実測したところ、Ｘ線望遠
鏡に用いる多層膜反射鏡として充分な反射率及び波長分
解能が得られた（反射率５１％、波長分解能５３）。
長91Å、積層数100 ペア）の反射率（Ｒ）を波長（単位
Å）に対して描いた曲線（計算値）を図３に示す。波長
180.4 Åにおける反射率は約６３％であり、波長分解能
は約２９である。また、作製した多層膜の垂直入射の軟
Ｘ線反射率を放射光を用いて実測したところ、Ｘ線望遠
鏡に用いる多層膜反射鏡として充分な反射率及び波長分
解能が得られた（反射率５１％、波長分解能５３）。
【００２２】
【実施例２】本実施例では、重原子層としてＺｒ、軽原
子層としてＢａを用いた。基板１には鏡面研磨した合成
石英を用いた。ＺｒとＢａの各ターゲットを用いてイオ
ンビームスパッタリングにより、基板１上にＺｒ層２と
Ｂａ層３とを交互に積層して多層膜を作製した。Ｚｒ／
Ｂａ多層膜の周期長は91.3Å、Γは0.2 、積層数は１０
０ペアとした。
子層としてＢａを用いた。基板１には鏡面研磨した合成
石英を用いた。ＺｒとＢａの各ターゲットを用いてイオ
ンビームスパッタリングにより、基板１上にＺｒ層２と
Ｂａ層３とを交互に積層して多層膜を作製した。Ｚｒ／
Ｂａ多層膜の周期長は91.3Å、Γは0.2 、積層数は１０
０ペアとした。
【００２３】本実施例にかかるＺｒ／Ｂａ多層膜（周期
長91.3Å、積層数100 ペア）の反射率（Ｒ）を波長（単
位Å）に対して描いた曲線（計算値）を図４に示す。波
長180.4 Åにおける反射率は約５７％であり、波長分解
能は約３０である。また、作製した多層膜の垂直入射の
軟Ｘ線反射率を放射光を用いて実測したところ、Ｘ線望
遠鏡に用いる多層膜反射鏡として充分な反射率及び波長
分解能が得られた（反射率４６％、波長分解能３２）。
長91.3Å、積層数100 ペア）の反射率（Ｒ）を波長（単
位Å）に対して描いた曲線（計算値）を図４に示す。波
長180.4 Åにおける反射率は約５７％であり、波長分解
能は約３０である。また、作製した多層膜の垂直入射の
軟Ｘ線反射率を放射光を用いて実測したところ、Ｘ線望
遠鏡に用いる多層膜反射鏡として充分な反射率及び波長
分解能が得られた（反射率４６％、波長分解能３２）。
【００２４】
【実施例３】本実施例では、重原子層としてＺｒ、軽原
子層としてＡｌを用いた。基板１には鏡面研磨した合成
石英を用いた。ＺｒとＡｌの各ターゲットを用いてイオ
ンビームスパッタリングにより、基板１上にＺｒ層２と
Ａｌ層３とを交互に積層して多層膜を作製した。Ｚｒ／
Ａｌ多層膜の周期長は86Å、Γは0.5 、積層数は１００
ペアとした。
子層としてＡｌを用いた。基板１には鏡面研磨した合成
石英を用いた。ＺｒとＡｌの各ターゲットを用いてイオ
ンビームスパッタリングにより、基板１上にＺｒ層２と
Ａｌ層３とを交互に積層して多層膜を作製した。Ｚｒ／
Ａｌ多層膜の周期長は86Å、Γは0.5 、積層数は１００
ペアとした。
【００２５】本実施例にかかるＺｒ／Ａｌ多層膜（周期
長86Å、積層数100 ペア）の反射率（Ｒ）を波長（単位
Å）に対して描いた曲線（計算値）を図５に示す。波長
171.7 Åにおける反射率は約７７％であり、波長分解能
は約５９である。また、作製した多層膜の垂直入射の軟
Ｘ線反射率を放射光を用いて実測したところ、Ｘ線望遠
鏡に用いる多層膜反射鏡として充分な反射率及び波長分
解能が得られた（反射率６２％、波長分解能５８）。
長86Å、積層数100 ペア）の反射率（Ｒ）を波長（単位
Å）に対して描いた曲線（計算値）を図５に示す。波長
171.7 Åにおける反射率は約７７％であり、波長分解能
は約５９である。また、作製した多層膜の垂直入射の軟
Ｘ線反射率を放射光を用いて実測したところ、Ｘ線望遠
鏡に用いる多層膜反射鏡として充分な反射率及び波長分
解能が得られた（反射率６２％、波長分解能５８）。
【００２６】
【実施例４】本実施例では、重原子層としてＺｒ、軽原
子層としてＢａを用いた。基板１には鏡面研磨した合成
石英を用いた。ＺｒとＢａの各ターゲットを用いてイオ
ンビームスパッタリングにより、基板１上にＺｒ層２と
Ｂａ層３とを交互に積層して多層膜を作製した。Ｚｒ／
Ｂａ多層膜の周期長は86.7Å、Γは0.2 、積層数は１０
０ペアとした。
子層としてＢａを用いた。基板１には鏡面研磨した合成
石英を用いた。ＺｒとＢａの各ターゲットを用いてイオ
ンビームスパッタリングにより、基板１上にＺｒ層２と
Ｂａ層３とを交互に積層して多層膜を作製した。Ｚｒ／
Ｂａ多層膜の周期長は86.7Å、Γは0.2 、積層数は１０
０ペアとした。
【００２７】本実施例にかかるＺｒ／Ｂａ多層膜（周期
長86.7Å、積層数100 ペア）の反射率（Ｒ）を波長（単
位Å）に対して描いた曲線（計算値）を図６に示す。波
長171.7 Åにおける反射率は約５５％であり、波長分解
能は約３２である。また、作製した多層膜の垂直入射の
軟Ｘ線反射率を放射光を用いて実測したところ、Ｘ線望
遠鏡に用いる多層膜反射鏡として充分な反射率及び波長
分解能が得られた（反射率４５％、波長分解能３５）。
長86.7Å、積層数100 ペア）の反射率（Ｒ）を波長（単
位Å）に対して描いた曲線（計算値）を図６に示す。波
長171.7 Åにおける反射率は約５５％であり、波長分解
能は約３２である。また、作製した多層膜の垂直入射の
軟Ｘ線反射率を放射光を用いて実測したところ、Ｘ線望
遠鏡に用いる多層膜反射鏡として充分な反射率及び波長
分解能が得られた（反射率４５％、波長分解能３５）。
【００２８】以上の実施例１〜４では、積層の回数を多
層膜反射鏡の反射率が飽和する値（１００ペア）とし、
また反射率の中心波長が180.4 Åもしくは略180.4 Å、
または171.7 Åもしくは略171.7 Åになるように、積層
の周期長と各層厚比の各値の組み合わせを選択した。
層膜反射鏡の反射率が飽和する値（１００ペア）とし、
また反射率の中心波長が180.4 Åもしくは略180.4 Å、
または171.7 Åもしくは略171.7 Åになるように、積層
の周期長と各層厚比の各値の組み合わせを選択した。
【００２９】
【発明の効果】以上のように本発明にかかる多層膜反射
鏡は、軟Ｘ線領域において、特に鉄の輝線スペクトルの
180.4 Å（Fe XI ）または171.7 Å（Fe IX ）に対し
て、高い反射率及び波長分解能を有する。従って、本発
明にかかる多層膜反射鏡をＸ線望遠鏡に用いると、その
性能を著しく向上させることができる。
鏡は、軟Ｘ線領域において、特に鉄の輝線スペクトルの
180.4 Å（Fe XI ）または171.7 Å（Fe IX ）に対し
て、高い反射率及び波長分解能を有する。従って、本発
明にかかる多層膜反射鏡をＸ線望遠鏡に用いると、その
性能を著しく向上させることができる。
【図１】は、本発明にかかる多層膜反射鏡（一例）の概
略断面図である。
略断面図である。
【図２】は、本発明にかかる多層膜反射鏡（一例、Ｚｒ
／Ａｌ）と従来の多層膜反射鏡（一例、Ｍｏ／Ｃ）の反
射率と波長分解能を比較した図である。
／Ａｌ）と従来の多層膜反射鏡（一例、Ｍｏ／Ｃ）の反
射率と波長分解能を比較した図である。
【図３】は、実施例１のＺｒ／Ａｌ多層膜の軟Ｘ線領域
における反射率（計算値）を示す図である。
における反射率（計算値）を示す図である。
【図４】は、実施例２のＺｒ／Ｂａ多層膜の軟Ｘ線領域
における反射率（計算値）を示す図である。
における反射率（計算値）を示す図である。
【図５】は、実施例３のＺｒ／Ａｌ多層膜の軟Ｘ線領域
における反射率（計算値）を示す図である。
における反射率（計算値）を示す図である。
【図６】は、実施例４のＺｒ／Ｂａ多層膜の軟Ｘ線領域
における反射率（計算値）を示す図である。
における反射率（計算値）を示す図である。
１・・・基板 ２・・・重原子層（軟Ｘ線領域での屈折率と真空の屈折
率との差が大きい物質の層） ３・・・軽原子層（軟Ｘ線領域での屈折率と真空の屈折
率との差が小さい物質の層） 以 上
率との差が大きい物質の層） ３・・・軽原子層（軟Ｘ線領域での屈折率と真空の屈折
率との差が小さい物質の層） 以 上
Claims (3)
- 【請求項１】 軟Ｘ線領域での屈折率と真空の屈折率と
の差が小さい物質の第１層と大きい物質の第２層とを基
板上に交互に積層してなる多層膜反射鏡において、 前記屈折率の差が小さい物質としてＡｌまたはＢａを用
い、前記屈折率の差が大きい物質としてＺｒを用いたこ
とを特徴とする多層膜反射鏡。 - 【請求項２】 前記積層の回数を反射率が飽和する値に
したことを特徴とする請求項１記載の多層膜反射鏡。 - 【請求項３】 前記第１層と前記第２層を１層ずつ積層
した積層体の層厚に相当する前記積層の周期長、及び前
記第１層と前記第２層との層厚比を反射率の中心波長が
180.4 Åもしくは略180.4 Å、または171.7 Åもしくは
略171.7 Åになる値の組み合わせにしたことを特徴とす
る請求項１または２記載の多層膜反射鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6257100A JPH08122497A (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | 多層膜反射鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6257100A JPH08122497A (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | 多層膜反射鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08122497A true JPH08122497A (ja) | 1996-05-17 |
Family
ID=17301741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6257100A Pending JPH08122497A (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | 多層膜反射鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08122497A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015140924A1 (ja) * | 2014-03-18 | 2015-09-24 | エヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株式会社 | 多層膜反射鏡、分光装置、および高次高調波の分光方法 |
-
1994
- 1994-10-21 JP JP6257100A patent/JPH08122497A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015140924A1 (ja) * | 2014-03-18 | 2015-09-24 | エヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株式会社 | 多層膜反射鏡、分光装置、および高次高調波の分光方法 |
| JPWO2015140924A1 (ja) * | 2014-03-18 | 2017-04-06 | エヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株式会社 | 多層膜反射鏡、分光装置、および高次高調波の分光方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040330 |