JPH08327796A - Optical element - Google Patents

Optical element

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JPH08327796A
JPH08327796A JP13376695A JP13376695A JPH08327796A JP H08327796 A JPH08327796 A JP H08327796A JP 13376695 A JP13376695 A JP 13376695A JP 13376695 A JP13376695 A JP 13376695A JP H08327796 A JPH08327796 A JP H08327796A
Authority
JP
Japan
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optical element
receiving surface
element body
light receiving
light
Prior art date
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Application number
JP13376695A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahito Komatsu
孝仁 小松
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE: To make it possible to restrain the deformation of a reflective face by shaping a photo-detecting face of the main body of an optical element with the deformation of it due to thermal expansion taken into account beforehand so that the photo- detecting face will be smooth when the temperature in a prescribed place of it goes up to a prescribed value. CONSTITUTION: The area, where emitted light beams S and the like are incident, on a photo-detecting face 17a of the main body 17 of an optical element is shaped, for example, concavely with the deformation due to thermal expansion taken into account beforehand so that it will be smooth when the temperature goes up to a prescribed value. When the continuous incidence of the beams S on the photodetecting face 17a leads to the overheat of the main body 17 of the element and is about to cause the deformation of the photo-detecting face 17a, command signals 23a for separating a lever from the main body 19 of a chamber are outputted from a controller 23 to an actuator of a mechanism 21 for regulating received heat on the basis of temperature distribution detecting signals 22a outputted from a thermograph 22. This displaces a regulating member 21d in the direction where a narrow-width part of a slit 21c approaches the optical axis of infrared beams R from an introducing rod 20d, reducing the diameter of the beams R and lowering the temperature of the photo- detecting face 17a.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は光学素子に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical element.

【0002】[0002]

【従来の技術】光速に近い速度で移動する電子がその進
行方向を磁場や電場で曲げられると、電子の軌道の接線
方向に放射光とよばれる電磁波(光)を放出する。
2. Description of the Related Art When an electron moving at a speed close to the speed of light is bent in its traveling direction by a magnetic field or an electric field, it emits an electromagnetic wave (light) called radiation light in the tangential direction of the orbit of the electron.

【0003】図3は放射光発生手段の一例を示すもの
で、1は線形加速装置であり、該線形加速装置1は、電
子(荷電粒子)eを出射する電子発生装置2と、一端が
電子発生装置2に接続された直管状の加速ダクト3と、
該加速ダクト3の内部を移動する電子eに高周波を付与
して該電子eを加速する高周波加速装置4とを有してい
る。
FIG. 3 shows an example of the synchrotron radiation generating means. Reference numeral 1 is a linear accelerator, and the linear accelerator 1 has an electron generator 2 for emitting electrons (charged particles) e and an electron for one end. A straight tubular acceleration duct 3 connected to the generator 2;
A high frequency accelerating device 4 for accelerating the electrons e by applying a high frequency to the electrons e moving inside the acceleration duct 3.

【0004】前記の加速ダクト3の他端には、湾曲管状
の偏向ダクト5の一端が接続されており、偏向ダクト5
には、その内部を移動する電子eの軌道を曲げるための
偏向電磁石6が設けられている。
One end of a curved tubular deflection duct 5 is connected to the other end of the acceleration duct 3, and the deflection duct 5
A deflection electromagnet 6 for bending the trajectory of the electron e moving inside is provided in the.

【0005】7はシンクロトロンであり、該シンクロト
ロン7は、前記の電子eに周回軌道を形成させるための
無端状ダクト8を有しており、該無端状ダクト8の所要
箇所には、前記の偏向ダクト5の他端が接続されてい
る。
Reference numeral 7 is a synchrotron, and the synchrotron 7 has an endless duct 8 for causing the above-mentioned electrons e to form a circular orbit. The other end of the deflection duct 5 is connected.

【0006】この無端状ダクト8の湾曲部分には、その
内部を移動する電子eの軌道を曲げるための偏向電磁石
9が設けられ、また、無端状ダクト8の所要箇所には、
該無端状ダクト8の内部を移動する電子eに高周波を付
与して該電子eを加速する高周波加速装置10が設けら
れている。
The curved portion of the endless duct 8 is provided with a deflection electromagnet 9 for bending the trajectory of the electrons e moving inside the endless duct 8. Further, a required portion of the endless duct 8 is provided with a bending electromagnet 9.
A high frequency accelerating device 10 is provided to apply a high frequency to the electrons e moving inside the endless duct 8 to accelerate the electrons e.

【0007】更に、無端状ダクト8の所要箇所の湾曲部
には、該湾曲部において光速に近い速度で移動する電子
eの進行方向が曲げられることにより放出される放射光
ビームSを無端状ダクト8の外部へ導くための直環状の
ビームチャンネル11の一端が接続されている。
Furthermore, the radiant light beam S emitted by bending the traveling direction of the electrons e moving at a speed close to the speed of light in the curved portion of the endless duct 8 at the required location is an endless duct. 8 is connected to one end of a straight circular beam channel 11 for guiding the beam to the outside.

【0008】12は分光器(二結晶分光器)であり、該
分光器12は、中空構造のチェンバ本体13と、該チェ
ンバ本体13に内装されたシリコンあるいはゲルマニウ
ム等の単結晶よりなる第1の分光素子本体14及び第2
の分光素子本体15とを有している(図4及び図5参
照)。
Reference numeral 12 is a spectroscope (double-crystal spectroscope). The spectroscope 12 has a hollow chamber body 13 and a first crystal made of a single crystal such as silicon or germanium contained in the chamber body 13. Spectroscopic element body 14 and second
And the dispersive element body 15 (see FIGS. 4 and 5).

【0009】上記のチェンバ本体13の一端は、先に述
べたビームチャンネル11の他端に接続され、また、チ
ェンバ本体13の他端には、実験装置16が接続されて
いる。
One end of the chamber body 13 is connected to the other end of the beam channel 11 described above, and the other end of the chamber body 13 is connected to the experimental device 16.

【0010】この分光器12は、ビームチャンネル11
からチェンバ本体13に入射する放射光ビームSを、図
4及び図5に示す第1の分光素子本体14の反射面と第
2の分光素子本体15の反斜面とによってブラッグ反射
させ、第2の分光素子本体15から出射される硬X線領
域の波長の単色光ビームXを実験装置16へ導くように
なっている。
The spectroscope 12 includes a beam channel 11
The radiant light beam S incident on the chamber main body 13 from the above is Bragg-reflected by the reflection surface of the first dispersive element body 14 and the anti-slope surface of the second dispersive element body 15 shown in FIGS. The monochromatic light beam X having a wavelength in the hard X-ray region emitted from the spectroscopic element body 15 is guided to the experimental apparatus 16.

【0011】上記の第1の分光素子本体14は、ホルダ
(図示せず)に装着され、チェンバ本体13(図3参
照)に対し、下記のような方向への変位をし得るように
支持されている。 第1の分光素子本体14の反射面の幅方向中央を通る
垂直軸z1を中心としたθ1方向への回動。 第1の分光素子本体14の反射面の上下方向中央を通
る水平軸w1を中心としたρ1方向への傾動。 垂直軸z1に沿った上下方向への移動。
The first spectroscopic element body 14 is mounted on a holder (not shown) and is supported by the chamber body 13 (see FIG. 3) so as to be displaced in the following directions. ing. Rotation in the θ 1 direction around the vertical axis z 1 passing through the widthwise center of the reflecting surface of the first dispersive element body 14. Tilt in the ρ 1 direction about the horizontal axis w 1 passing through the vertical center of the reflecting surface of the first dispersive element body 14. Vertical movement along the vertical axis z 1 .

【0012】また、第2の分光素子本体15も、ホルダ
(図示せず)に装着され、前記のチェンバ本体13に対
し、下記のような方向への変位をし得るように支持され
ている。 第2の分光素子本体15の反射面の幅方向中央を通る
垂直軸z2を中心としたθ2方向への回動。 第1の分光素子本体14の反射面の上下方向中央を通
る水平軸w1を中心としたρ1方向への傾動。 垂直軸z2に沿った上下方向への移動。 第1の分光素子本体14の反斜面に入射する放射光ビ
ームSと平行な水平軸yに沿った水平方向への移動。
The second spectroscopic element body 15 is also mounted on a holder (not shown) and is supported by the chamber body 13 so that it can be displaced in the following directions. Rotation in the θ 2 direction around the vertical axis z 2 that passes through the widthwise center of the reflecting surface of the second spectroscopic element body 15. Tilt in the ρ 1 direction about the horizontal axis w 1 passing through the vertical center of the reflecting surface of the first dispersive element body 14. Vertical movement along the vertical axis z 2 . Movement in the horizontal direction along a horizontal axis y parallel to the radiation light beam S incident on the anti-slope of the first dispersive element body 14.

【0013】更に、第1の分光素子本体14、あるいは
第2の分光素子本体15が装着されているホルダのそれ
ぞれには、冷却媒体を流通させるための冷却媒体流路
(図示せず)が設けられている。
Further, each of the holders to which the first spectroscopic element body 14 or the second spectroscopic element body 15 is mounted is provided with a cooling medium passage (not shown) for circulating a cooling medium. Has been.

【0014】上述した放射光発生手段によって放射光ビ
ームSを放出させる際には、加速ダクト3、偏向ダクト
5、無端状ダクト8、ビームチャンネル11、チェンバ
本体13及び実験装置16の内部を超高真空状態に減圧
して、電子eが加速ダクト3、偏向ダクト5、無端状ダ
クト8の内部を光速に近い速度で移動できる状態とした
後、電子発生装置2から電子eを出射させる。
When the synchrotron radiation beam S is emitted by the above-mentioned synchrotron radiation generating means, the insides of the acceleration duct 3, the deflection duct 5, the endless duct 8, the beam channel 11, the chamber body 13 and the experimental apparatus 16 are set at an extremely high level. After reducing the pressure to a vacuum state so that the electrons e can move inside the acceleration duct 3, the deflection duct 5, and the endless duct 8 at a speed close to the speed of light, the electrons e are emitted from the electron generator 2.

【0015】電子発生装置2より出射される電子eは、
高周波加速装置4によって加速され、更に偏向電磁石6
により軌道を曲げられることにより無端状ダクト8に入
射する。
The electrons e emitted from the electron generator 2 are
The deflection electromagnet 6 is accelerated by the high-frequency accelerating device 4.
It is incident on the endless duct 8 by being bent by the.

【0016】無端状ダクト8に入射する電子eは、偏向
電磁石9により各湾曲部において軌道を曲げられるとと
もに、高周波加速装置10によって加速され、これによ
り電子eから放射光ビームSが放出される。
The electron e incident on the endless duct 8 has its trajectory bent at each curved portion by the deflection electromagnet 9 and is accelerated by the high frequency accelerating device 10, whereby a radiant light beam S is emitted from the electron e.

【0017】無端状ダクト8の所定箇所の湾曲部におい
て放出される放射光ビームSは、ビームチャンネル11
を経て分光器12のチェンバ本体13に入射する。
The radiant light beam S emitted at the curved portion of the endless duct 8 at a predetermined position is reflected by the beam channel 11.
And then enters the chamber body 13 of the spectroscope 12.

【0018】このチェンバ本体13に入射する放射光ビ
ームSは、第1の分光素子本体14、第2の分光素子本
体15(図4及び図5参照)によりブラッグ反射し、第
2の分光素子本体15から出射される硬X線領域の波長
の単色光ビームXが実験装置16に入射する。
The radiant light beam S incident on the chamber main body 13 is Bragg-reflected by the first spectroscopic element main body 14 and the second spectroscopic element main body 15 (see FIGS. 4 and 5), and the second spectroscopic element main body. A monochromatic light beam X having a wavelength in the hard X-ray region emitted from 15 enters the experimental device 16.

【0019】このとき、先に述べた冷却媒体通路に冷却
媒体を連続的に流通させることにより、放射光ビームS
が入射する際に第1の分光素子本体14及び第2の分光
素子本体15が受ける熱を外部に排出させて熱膨張によ
る反射面の変形を抑制し、両分光素子本体14,15の
反射効率の低下を防止している。
At this time, by continuously circulating the cooling medium through the cooling medium passage described above, the radiation light beam S
When the light enters, the heat received by the first dispersive element body 14 and the second dispersive element body 15 is discharged to the outside to suppress the deformation of the reflecting surface due to thermal expansion, and the reflection efficiency of both the dispersive element bodies 14 and 15 is reduced. To prevent the decline of.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、放射光
ビームSの強度が高い場合には、冷却媒体流路に冷却媒
体を連続的に流通させたとしても、放射光ビームSのビ
ーム断面積が小さいことに起因して、熱膨張による変形
が両分光素子本体14,15の反射面に局部的に発生
し、両分光素子本体14,15の反射効率が低下する傾
向を呈する。
However, when the intensity of the emitted light beam S is high, the beam cross-sectional area of the emitted light beam S is small even if the cooling medium is continuously circulated in the cooling medium passage. Due to this, deformation due to thermal expansion locally occurs on the reflecting surfaces of both spectroscopic element bodies 14 and 15, and the reflection efficiency of both spectroscopic element bodies 14 and 15 tends to decrease.

【0021】本発明は上述した実情に鑑みてなしたもの
で、反射すべき光の強度が高い場合であっても反射面の
変形を抑制することが可能な光学素子を提供することを
目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an optical element capable of suppressing the deformation of a reflecting surface even when the intensity of light to be reflected is high. There is.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の光学素子においては、一面を受光面とした光
学素子本体と、該光学素子本体を冷却する冷却構造体
と、前記の光学素子本体の受光面に対して熱線ビームを
照射する非接触式加熱器と、該非接触式加熱器から光学
素子本体の受光面に照射される熱線ビームのビーム断面
積を調整する受熱量調整機構と、前記の光学素子本体の
受光面の温度分布を検出する温度分布検出器と、該温度
分布検出器より出力される温度分布検出信号に基づいて
受熱量調整機構を作動させる制御器とを備え、前記の光
学素子本体の受光面の所定箇所を、該所定箇所の温度が
ある値にまで上昇した際に平滑な状態になるように予め
熱膨張による変形を見込んだ形状に形成している。
To achieve the above object, in an optical element of the present invention, an optical element body having one surface as a light receiving surface, a cooling structure for cooling the optical element body, and the optical element described above. A non-contact type heater for irradiating the light receiving surface of the element body with a heat ray beam; and a heat receiving amount adjusting mechanism for adjusting the beam cross-sectional area of the heat ray beam with which the light receiving surface of the optical element body is irradiated from the non-contact type heater. A temperature distribution detector that detects a temperature distribution on the light receiving surface of the optical element body, and a controller that operates a heat receiving amount adjustment mechanism based on a temperature distribution detection signal output from the temperature distribution detector, A predetermined portion of the light receiving surface of the optical element body is formed in advance in a shape that allows for deformation due to thermal expansion so as to be smooth when the temperature of the predetermined portion rises to a certain value.

【0023】[0023]

【作用】本発明の光学素子では、光学素子本体の受光面
に光が入射していないとき、あるいは光が入射しはじめ
たときには、冷却構造体によって過冷却状態になってい
る光学素子本体の受光面の所定箇所に、非接触式加熱器
から熱線ビームを照射し、熱膨張によって受光面の所定
箇所を平坦な状態にする。
In the optical element of the present invention, when the light is not incident on the light receiving surface of the optical element body or when the light starts to be incident, the light receiving portion of the optical element body which is in a supercooled state by the cooling structure is received. A heat ray beam is irradiated from a non-contact type heater to a predetermined portion of the surface, and a predetermined portion of the light receiving surface is flattened by thermal expansion.

【0024】また、光学素子本体の受光面に光が連続的
に入射しているときには、過熱状態になろうとする光学
素子本体の受光面の所定箇所に非接触式加熱器から照射
される熱線ビームのビーム径を受熱量調整機構によって
縮小させ、熱膨張を抑制することにより受光面の所定箇
所を平坦な状態に保持する。
Further, when light is continuously incident on the light receiving surface of the optical element body, the heat ray beam emitted from the non-contact heater to a predetermined portion of the light receiving surface of the optical element body which is about to be overheated. The beam diameter of is reduced by the heat receiving amount adjusting mechanism and thermal expansion is suppressed, so that a predetermined portion of the light receiving surface is kept flat.

【0025】[0025]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0026】図1及び図2は本発明の光学素子の一実施
例を示すもので、本実施例は、光学素子本体17、ホル
ダ(冷却構造体)18、チェンバ本体19、赤外線加熱
器(非接触式加熱器)20、受熱量調整機構21、サー
モグラフ(温度分布検出器)22、制御器23を備えて
いる。
1 and 2 show an embodiment of the optical element of the present invention. In this embodiment, the optical element body 17, the holder (cooling structure) 18, the chamber body 19, the infrared heater (non-heater) is used. A contact type heater) 20, a heat receiving amount adjusting mechanism 21, a thermograph (temperature distribution detector) 22, and a controller 23 are provided.

【0027】光学素子本体17は、シリコン、ゲルマニ
ウム等の単結晶よりなる分光素子、あるいは、金属等よ
りなる反射鏡であり、一面に放射光ビームS等が入射す
る受光面17aを有している。
The optical element body 17 is a spectroscopic element made of a single crystal of silicon, germanium, or the like, or a reflecting mirror made of metal or the like, and has a light receiving surface 17a on which the radiated light beam S or the like is incident. .

【0028】この光学素子本体17の受光面17aの所
定箇所(放射光ビームS等が入射する部分)は、該所定
箇所の温度がある値にまで上昇した際に平滑な状態にな
るように、予め熱膨張による変形を見込んだ形状(たと
えば凹状)に形成されている。
A predetermined portion of the light receiving surface 17a of the optical element body 17 (a portion on which the radiated light beam S or the like is incident) is smoothed when the temperature of the predetermined portion rises to a certain value. It is formed in advance into a shape (for example, a concave shape) that allows for deformation due to thermal expansion.

【0029】ホルダ18は、熱伝導性が高い無酸素銅等
により形成されている。
The holder 18 is made of oxygen-free copper or the like having high thermal conductivity.

【0030】このホルダ18の内部には、ホルダ18の
一端寄りの部分から他端寄りの部分へ向ってホルダ18
の一面に沿うように延びる冷却媒体流路18aが設けら
れている。
Inside the holder 18, the holder 18 extends from a portion near one end of the holder 18 toward a portion near the other end.
The cooling medium flow path 18a is provided so as to extend along one surface.

【0031】前記の光学素子本体17は、受光面17a
の裏面である反受光面17bがホルダ18の一面に面接
触するようにホルダ18に装着されており、冷却媒体流
路18aに冷却媒体を連続的に流通させることによっ
て、光学素子本体17が冷却されるようになっている。
The optical element body 17 has a light receiving surface 17a.
The anti-light receiving surface 17b, which is the back surface of the optical element main body 17, is mounted on the holder 18 so as to make surface contact with one surface of the holder 18, and the optical element main body 17 is cooled by continuously circulating the cooling medium through the cooling medium flow path 18a. It is supposed to be done.

【0032】チェンバ本体19は、ボックス構造の中空
状に形成されている。
The chamber body 19 is formed in a hollow box structure.

【0033】このチェンバ本体19の一端部及び他端部
には、連結管19a,19bが互いに対向するように設
けられており、一方の連結管19aは、ビームチャンネ
ル11(図3参照)に接続されるように、他方の連結管
19bは、実験装置16(図3参照)に接続されるよう
になっている。
Connection pipes 19a and 19b are provided at one end and the other end of the chamber body 19 so as to face each other, and one connection pipe 19a is connected to the beam channel 11 (see FIG. 3). As described above, the other connecting pipe 19b is adapted to be connected to the experimental device 16 (see FIG. 3).

【0034】チェンバ本体19の上部には、加熱器装着
管19cと開口19dとが設けられており、該開口19
dには、ガラス等の透明体よりなる窓部材19eがチェ
ンバ本体19の内部の気密を保持するように填め込まれ
ている。
A heater mounting tube 19c and an opening 19d are provided in the upper portion of the chamber body 19, and the opening 19d is provided.
A window member 19e made of a transparent material such as glass is fitted in d so as to keep the inside of the chamber body 19 airtight.

【0035】また、チェンバ本体19の一側部には、調
整機構装着管19fが設けられている。
An adjusting mechanism mounting tube 19f is provided on one side of the chamber body 19.

【0036】先に述べた光学素子本体17及びホルダ1
8は、光学素子本体17の受光面17aが所定の角度を
なして前記の加熱器装着管19cの直下に位置し且つホ
ルダ18が支持脚18bを介してチェンバ本体19の内
底部に固着されており、一方の連結管19aを経てチェ
ンバ本体19の内部に向って進行する光(たとえば、放
射光ビームS)が受光面17aの所定箇所に入射するよ
うに、また、受光面17aの所定箇所から出射される光
(たとえば、硬X線領域の波長の単色光ビームX)が、
他方の連結管19bを経てチェンバ本体19の外部へ向
って進行するようになっている。
The optical element body 17 and the holder 1 described above
The reference numeral 8 indicates that the light receiving surface 17a of the optical element body 17 is positioned directly below the heater mounting tube 19c with a predetermined angle, and the holder 18 is fixed to the inner bottom portion of the chamber body 19 via the support legs 18b. The light (for example, the radiated light beam S) traveling toward the inside of the chamber body 19 through one of the connecting pipes 19a is incident on a predetermined portion of the light receiving surface 17a, and from a predetermined portion of the light receiving surface 17a. The emitted light (for example, the monochromatic light beam X having a wavelength in the hard X-ray region) is
It goes so as to proceed toward the outside of the chamber main body 19 via the other connecting pipe 19b.

【0037】更に、ホルダ18の冷却媒体流路18aの
一端には、流量調整弁18cを備え且つ上流端がポンプ
等の冷却媒体送出源(図示せず)に連通する冷却媒体供
給管18dの下流端が接続され、冷却媒体流路18aの
他端には、下流端が熱交換器(図示せず)を介して前記
の冷却媒体送出源に連通する冷却媒体回収管18eの上
流端が接続されている。
Further, one end of the cooling medium flow path 18a of the holder 18 is provided with a flow rate adjusting valve 18c and the upstream end is downstream of the cooling medium supply pipe 18d which communicates with a cooling medium delivery source (not shown) such as a pump. The other end of the cooling medium flow passage 18a is connected to the upstream end of the cooling medium recovery pipe 18e, the downstream end of which communicates with the cooling medium delivery source via a heat exchanger (not shown). ing.

【0038】これら冷却媒体供給管18d及び冷却媒体
回収管18eの所定部分は、それぞれ気密を保つように
チェンバ本体19を貫通している。
Predetermined portions of the cooling medium supply pipe 18d and the cooling medium recovery pipe 18e pass through the chamber body 19 so as to keep airtightness.

【0039】赤外線加熱器20は、赤外線ビームRを出
射する赤外線ランプ20aと、該赤外線ランプ20aか
らの赤外線ビームRを集光する楕円形反射鏡20bを内
装し且つ前記の赤外線ランプ20aを支持した加熱器本
体20cと、前記の楕円形反射鏡20bにより集光され
た赤外線ビームRを所定の方向へ向って出射させる導入
ロッド20dと、該導入ロッド20dと赤外線ランプ2
0aとの間隔を調整するランプ位置調整機構20eとを
有している。
The infrared heater 20 has an infrared lamp 20a for emitting an infrared beam R and an elliptical reflecting mirror 20b for condensing the infrared beam R from the infrared lamp 20a, and supports the infrared lamp 20a. The heater main body 20c, an introducing rod 20d for emitting the infrared beam R condensed by the elliptical reflecting mirror 20b in a predetermined direction, the introducing rod 20d and the infrared lamp 2.
It has a lamp position adjusting mechanism 20e that adjusts the distance from 0a.

【0040】上記の加熱器本体20cは、導入ロッド2
0dが加熱器装着管19cの内部に位置するように、チ
ェンバ本体19に対する加熱器本体20cの相対的な位
置を調整するための直線導入器20fを介して加熱器装
着管19cに気密に装着されている。
The heater body 20c is composed of the introduction rod 2
0d is located inside the heater mounting tube 19c, and is hermetically mounted on the heater mounting tube 19c through a linear introducer 20f for adjusting the relative position of the heater body 20c to the chamber body 19. ing.

【0041】この赤外線加熱器20は、赤外線ランプ2
0aを点灯させると、該赤外線ランプ20aから出射さ
れる赤外線ビームRが導入ロッド20dを経て光学素子
本体17の受光面17aの所定箇所付近に照射され、ま
た、直線導入器20fを操作すると、導入ロッド20d
が光学素子本体17の受光面17aに対して近接あるい
は離反するようになっている。
The infrared heater 20 includes an infrared lamp 2
When 0a is turned on, the infrared beam R emitted from the infrared lamp 20a is irradiated through the introducing rod 20d to the vicinity of a predetermined position on the light receiving surface 17a of the optical element body 17, and when the linear introducer 20f is operated, the introduction is performed. Rod 20d
Are arranged to approach or separate from the light receiving surface 17a of the optical element body 17.

【0042】受熱量調整機構21は、調整機構装着管1
9fに取り付けられた支持部材21aと、光学素子本体
17の受光面17aに入射する放射光ビームS及び赤外
線ビームRのそれぞれの光軸に対して略直交する方向に
移動し得られ且つ気密を保つように前記の支持部材21
aに挿通された棒状の移動部材21bと、徐々に幅が変
化するスリット21cを備え且つ該スリット21cが前
記の赤外線加熱器20の導入ロッド20dの直下に位置
するように移動部材21bの先端部に取り付けられた調
整部材21dと、チェンバ本体19の外部に配置され且
つ前記の移動部材21bを移動させるアクチュエータ2
1eとを有している。
The heat receiving amount adjusting mechanism 21 is the adjusting mechanism mounting tube 1.
The supporting member 21a attached to 9f and the radiating light beam S and the infrared light beam R incident on the light receiving surface 17a of the optical element body 17 can be moved in a direction substantially orthogonal to the respective optical axes and are kept airtight. The support member 21
A rod-shaped moving member 21b inserted through a and a slit 21c having a gradually changing width are provided, and the distal end portion of the moving member 21b is positioned so that the slit 21c is located immediately below the introducing rod 20d of the infrared heater 20. An adjusting member 21d attached to the actuator 2 and an actuator 2 arranged outside the chamber body 19 and for moving the moving member 21b.
1e and.

【0043】このアクチュエータ21eは、移動部材2
1bの基端部に連結され且つ後述する指令信号23aに
基づき放射光ビームS及び赤外線ビームRのそれぞれの
光軸に対して略直交する方向に移動するレバー21fを
備えており、該レバー21fがチェンバ本体19に近接
するほど、スリット21cの広幅部分が導入ロッド20
dから出射される赤外線ビームRの光軸に接近する方向
に調整部材21dが変位し、また、レバー21fがチェ
ンバ本体19から離反するほど、スリット21cの狭幅
部分が前記の赤外線ビームRの光軸に接近する方向に調
整部材21dが変位するようになっている。
This actuator 21e is composed of the moving member 2
1b includes a lever 21f that is connected to the base end portion of 1b and that moves in a direction substantially orthogonal to the optical axes of the emitted light beam S and the infrared beam R based on a command signal 23a described later. The closer to the chamber body 19, the wider the width of the slit 21c becomes.
As the adjustment member 21d is displaced in a direction approaching the optical axis of the infrared beam R emitted from d, and the lever 21f is separated from the chamber body 19, the narrower portion of the slit 21c is the light of the infrared beam R. The adjusting member 21d is displaced in a direction approaching the shaft.

【0044】すなわち、調整部材21dのスリット21
cと赤外線加熱器20の導入ロッド20dとの相対的な
位置が変化することによって、該導入ロッド20dから
光学素子本体17の受光面17aに照射される赤外線ビ
ームRのビーム径が調整されるようになっている。
That is, the slit 21 of the adjusting member 21d
By changing the relative position between c and the introducing rod 20d of the infrared heater 20, the beam diameter of the infrared beam R emitted from the introducing rod 20d to the light receiving surface 17a of the optical element body 17 is adjusted. It has become.

【0045】サーモグラフ22は、チェンバ本体19の
外部に窓部材19eと対峙するように配置され、光学素
子本体17の受光面17aの所定箇所付近の温度分布を
検出して温度分布検出信号22aを出力するように構成
されている。
The thermograph 22 is arranged outside the chamber body 19 so as to face the window member 19e, detects the temperature distribution near a predetermined portion of the light receiving surface 17a of the optical element body 17, and outputs the temperature distribution detection signal 22a. It is configured to output.

【0046】制御器23は、サーモグラフ22からの温
度分布検出信号22aに基づき、光学素子本体17の受
光面17aの所定箇所の温度がある温度よりも低い場合
には、レバー21fをチェンバ本体19に接近させる指
令信号23aをアクチュエータ21eに対して出力し、
また、光学素子本体17の受光面17aの所定箇所の温
度がある温度よりも高い場合には、レバー21fをチェ
ンバ本体19から離反させる指令信号23aをアクチュ
エータ21eに対して出力するように構成されている。
Based on the temperature distribution detection signal 22a from the thermograph 22, the controller 23 moves the lever 21f to the chamber body 19 when the temperature of the light receiving surface 17a of the optical element body 17 is lower than a certain temperature. To the actuator 21e to output a command signal 23a
When the temperature of the light receiving surface 17a of the optical element body 17 is higher than a certain temperature, a command signal 23a for separating the lever 21f from the chamber body 19 is output to the actuator 21e. There is.

【0047】以下、本実施例の作動を説明する。The operation of this embodiment will be described below.

【0048】たとえば、光学素子本体17の受光面17
aに放射光ビームSを入射させて硬X線領域の波長の単
色光ビームXを分光させる際には、チェンバ本体19の
内部を超高真空状態に減圧し、同時に、ポンプ等の冷却
媒体送出源(図示せず)を作動させることにより、冷却
媒体送出源、冷却媒体供給管18d、冷却媒体流路18
a、冷却媒体回収管18e、熱交換器(図示せず)、前
記の冷却媒体送出源の経路で冷却媒体を連続的に流通さ
せ、ホルダ18を介して光学素子本体17が冷却される
ようにしておく。
For example, the light receiving surface 17 of the optical element body 17
When the radiant light beam S is incident on a to disperse the monochromatic light beam X having a wavelength in the hard X-ray region, the inside of the chamber body 19 is depressurized to an ultra-high vacuum state, and at the same time, a cooling medium such as a pump is sent. By operating a power source (not shown), the cooling medium delivery source, the cooling medium supply pipe 18d, the cooling medium flow path 18
a, the cooling medium recovery pipe 18e, a heat exchanger (not shown), and the cooling medium are continuously circulated through the cooling medium delivery source so that the optical element body 17 is cooled through the holder 18. Keep it.

【0049】また、赤外線加熱器20の赤外線ランプ2
0aを点灯させ、導入ロッド20dから光学素子本体1
7の受光面17aの所定箇所に対して赤外線ビームRを
照射する。
The infrared lamp 2 of the infrared heater 20
0a is turned on, and the optical element body 1 is introduced from the introducing rod 20d.
The infrared beam R is applied to a predetermined portion of the light receiving surface 17a of the laser beam 7.

【0050】このとき、ホルダ18の冷却媒体流路18
aを流通する冷却媒体によって光学素子本体17は過冷
却状態になり、該光学素子本体17の受光面17aの温
度はある値に比べて低くなっているので、サーモグラフ
22より出力される温度分布検出信号22aに基づき、
制御器23から受熱量調整機構21のアクチュエータ2
1eに対してレバー21fをチェンバ本体19に近接さ
せるような指令信号23aが出力され、スリット21c
の広幅部分が導入ロッド20dから出射される赤外線ビ
ームRの光軸に接近する方向に調整部材21dが変位
し、導入ロッド20dから光学素子本体17の受光面1
7aに照射される赤外線ビームRのビーム径が拡大す
る。
At this time, the cooling medium flow path 18 of the holder 18
Since the optical element body 17 is in a supercooled state due to the cooling medium flowing through a, and the temperature of the light receiving surface 17a of the optical element body 17 is lower than a certain value, the temperature distribution output from the thermograph 22. Based on the detection signal 22a,
From the controller 23 to the actuator 2 of the heat reception amount adjustment mechanism 21
A command signal 23a that causes the lever 21f to approach the chamber body 19 with respect to 1e is output, and the slit 21c
Of the infrared beam R emitted from the introducing rod 20d, the adjusting member 21d is displaced in the direction in which the wide portion of the adjusting rod 21d moves toward the light receiving surface 1 of the optical element body 17 from the introducing rod 20d.
The beam diameter of the infrared beam R with which 7a is irradiated expands.

【0051】赤外線ビームRのビーム径が拡大すると、
受光量が増加することにより受光面17aの温度が上昇
しはじめる。
When the beam diameter of the infrared beam R is expanded,
As the amount of received light increases, the temperature of the light receiving surface 17a begins to rise.

【0052】更に、受光面17aの所定箇所の温度があ
る値にまで上昇すると、受光面17aの所定箇所が熱膨
張によって平坦な状態になる。
Further, when the temperature of the predetermined portion of the light receiving surface 17a rises to a certain value, the predetermined portion of the light receiving surface 17a becomes flat due to thermal expansion.

【0053】この状態で、一方の連結管19aを経てチ
ェンバ本体19の内部に向って放射光ビームSを進行さ
せると、該放射光ビームSは、光学素子本体17の受光
面17aの所定箇所に入射し、また、受光面17aの所
定箇所から出射される硬X線領域の波長の単色光ビーム
Xは、他方の連結管19bを経てチェンバ本体19の外
部へ向って進行する。
In this state, when the radiated light beam S is advanced toward the inside of the chamber body 19 through the one connecting pipe 19a, the radiated light beam S is applied to a predetermined portion of the light receiving surface 17a of the optical element body 17. The monochromatic light beam X having a wavelength in the hard X-ray region which is incident and is emitted from a predetermined portion of the light receiving surface 17a travels to the outside of the chamber body 19 via the other connecting tube 19b.

【0054】放射光ビームSが光学素子本体17の受光
面17aに入射し続けると、該受光面17aの温度が上
昇し、受光面17aの所定箇所が熱膨張によって変形す
る傾向を呈する。
When the emitted light beam S continues to be incident on the light receiving surface 17a of the optical element body 17, the temperature of the light receiving surface 17a rises, and a predetermined portion of the light receiving surface 17a tends to be deformed by thermal expansion.

【0055】このとき、光学素子本体17が過熱状態に
なることにより、該光学素子本体17の受光面17aが
変形しようとすると、サーモグラフ22より出力される
温度分布検出信号22aに基づき、制御器23から受熱
量調整機構21のアクチュエータ21eに対してレバー
21fをチェンバ本体19から離反させるような指令信
号23aが出力され、スリット21cの狭幅部分が導入
ロッド20dから出射される赤外線ビームRの光軸に接
近する方向に調整部材21dが変位し、導入ロッド20
dから光学素子本体17の受光面17aに照射される赤
外線ビームRのビーム径が縮小する。
At this time, when the light receiving surface 17a of the optical element body 17 is about to be deformed due to the overheated state of the optical element body 17, the controller is based on the temperature distribution detection signal 22a output from the thermograph 22. 23 outputs a command signal 23a for moving the lever 21f away from the chamber body 19 to the actuator 21e of the heat receiving amount adjusting mechanism 21, and the narrow portion of the slit 21c emits the infrared beam R emitted from the introducing rod 20d. The adjusting member 21d is displaced in the direction of approaching the axis, and the introducing rod 20
The beam diameter of the infrared beam R emitted from d to the light receiving surface 17a of the optical element body 17 is reduced.

【0056】赤外線ビームRのビーム径が縮小すると、
受光量が減少することにより受光面17aの温度が下降
しはじめる。
When the beam diameter of the infrared beam R is reduced,
As the amount of light received decreases, the temperature of the light receiving surface 17a begins to drop.

【0057】更に、受光面17aの所定箇所の温度があ
る値にまで下降すると、受光面17aの所定箇所が熱膨
張によって平坦な状態になる。
Further, when the temperature of the predetermined portion of the light receiving surface 17a drops to a certain value, the predetermined portion of the light receiving surface 17a becomes flat due to thermal expansion.

【0058】このように、本実施例においては、光学素
子本体17の受光面17aの所定箇所を、該所定箇所の
温度がある値にまで上昇した際に平滑な状態になるよう
に予め熱膨張による変形を見込んだ形状に形成し、ま
た、光学素子本体17の受光面17aの温度分布を検出
して該受光面17aの温度が一定に保たれるように赤外
線ビームRのビーム径を調整するので、光学素子本体1
7に入射する放射光ビームS等の光の強度が高くなって
も受光面17aの所定箇所を平坦な状態に保持すること
ができ、光学素子本体17の反射効率を常時最適な状態
に保つことができる。
As described above, in this embodiment, a predetermined portion of the light receiving surface 17a of the optical element body 17 is preliminarily subjected to thermal expansion so as to be in a smooth state when the temperature of the predetermined portion rises to a certain value. The shape of the infrared beam R is adjusted so that the temperature of the light receiving surface 17a of the optical element body 17 is detected and the temperature of the light receiving surface 17a is kept constant. Therefore, the optical element body 1
Even if the intensity of the light such as the radiant light beam S that is incident on 7 is increased, a predetermined portion of the light receiving surface 17a can be held in a flat state, and the reflection efficiency of the optical element body 17 is always kept in an optimum state. You can

【0059】なお、本発明の光学素子は上述した実施例
のみに限定されるものではなく、分光素子に替えて反射
鏡や回折格子を光学素子本体に用いるようにすること、
分光素子本体を2つ用いて二結晶分光器を形成させるよ
うにすること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
において種々変更を加え得ることは勿論である。
The optical element of the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, but a reflecting mirror or a diffraction grating may be used for the optical element body instead of the spectroscopic element.
It is needless to say that a two-crystal spectroscope can be formed by using two spectroscopic element bodies and that various changes can be made without departing from the scope of the present invention.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上述べたように、本発明の光学素子に
おいては、光学素子本体の受光面の所定箇所を、該所定
箇所の温度がある値にまで上昇した際に平滑な状態にな
るように予め熱膨張による変形を見込んだ形状に形成
し、受光面に光が入射していないとき、あるいは入射し
はじめたときには、冷却構造体によって過冷却状態にな
っている光学素子本体の受光面の所定箇所に、非接触式
加熱器から熱線ビームを照射して、受光面の所定箇所を
熱膨張により平坦な状態にし、また、受光面に光が連続
的に入射しているときには、過熱状態になろうとする光
学素子本体の受光面の所定箇所に赤外線加熱器から照射
される熱線ビームのビーム径を受熱量調整機構によって
縮小させ、熱膨張を抑制することにより受光面の所定箇
所を平坦な状態に保持するので、光学素子本体に入射す
る光の強度が高くなっても光学素子本体の反射効率を常
時最適な状態に保つことができる、という優れた効果を
奏し得る。
As described above, in the optical element of the present invention, a predetermined portion of the light receiving surface of the optical element body is made smooth when the temperature of the predetermined portion rises to a certain value. When the light is not incident on the light-receiving surface or when light starts to be incident on the light-receiving surface of the optical element body that is in a supercooled state by the cooling structure, A non-contact type heater irradiates a predetermined position with a heat ray beam to flatten a predetermined part of the light receiving surface by thermal expansion, and when light is continuously incident on the light receiving surface, it is overheated. The heat beam adjusting mechanism reduces the beam diameter of the heat ray beam emitted from the infrared heater to a predetermined position on the light-receiving surface of the optical element body that is about to become a flat state at a predetermined position on the light-receiving surface by suppressing thermal expansion. In Since, it is possible to maintain at all times an optimum state the reflection efficiency of the optical element body even higher intensity of light incident on the optical element body, an excellent effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の光学素子の一実施例を示す部分切断側
面図である。
FIG. 1 is a partially cut side view showing an embodiment of an optical element of the present invention.

【図2】本発明の光学素子の一実施例を示す部分切断平
面図である。
FIG. 2 is a partially cut plan view showing an embodiment of the optical element of the present invention.

【図3】放射光発生手段の一例を示す概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram showing an example of radiation light generation means.

【図4】分光器の一例において分光素子本体が相互に近
接した状態を示す概念図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing a state in which the spectral element bodies are close to each other in an example of a spectroscope.

【図5】分光器の一例において分光素子本体が相互に離
反した状態を示す概念図である。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing a state in which the spectroscopic element bodies are separated from each other in an example of a spectroscope.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

17 光学素子本体 17a 受光面 18 ホルダ(冷却構造体) 20 赤外線過熱器(非接触式加熱器) 21 受熱量調整機構 22 サーモグラフ(温度分布検出器) 22a 温度分布検出信号 23 制御器 R 赤外線ビーム(熱線ビーム) 17 Optical Element Main Body 17a Light-Receiving Surface 18 Holder (Cooling Structure) 20 Infrared Heater (Non-contact Heater) 21 Heat-Reception Amount Adjustment Mechanism 22 Thermograph (Temperature Distribution Detector) 22a Temperature Distribution Detection Signal 23 Controller R Infrared Beam (Heat beam)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一面を受光面とした光学素子本体と、該
光学素子本体を冷却する冷却構造体と、前記の光学素子
本体の受光面に対して熱線ビームを照射する非接触式加
熱器と、該非接触式加熱器から光学素子本体の受光面に
照射される熱線ビームのビーム断面積を調整する受熱量
調整機構と、前記の光学素子本体の受光面の温度分布を
検出する温度分布検出器と、該温度分布検出器より出力
される温度分布検出信号に基づいて受熱量調整機構を作
動させる制御器とを備え、前記の光学素子本体の受光面
の所定箇所を、該所定箇所の温度がある値にまで上昇し
た際に平滑な状態になるように予め熱膨張による変形を
見込んだ形状に形成したことを特徴とする光学素子。
1. An optical element body having one surface as a light receiving surface, a cooling structure for cooling the optical element body, and a non-contact type heater for irradiating a heat ray beam to the light receiving surface of the optical element body. A heat receiving amount adjusting mechanism for adjusting the beam cross-sectional area of the heat ray beam irradiated from the non-contact type heater to the light receiving surface of the optical element body, and a temperature distribution detector for detecting the temperature distribution of the light receiving surface of the optical element body. And a controller that operates a heat receiving amount adjusting mechanism based on a temperature distribution detection signal output from the temperature distribution detector, and a temperature of the light receiving surface of the optical element body is set to a predetermined position. An optical element characterized in that it is preliminarily formed into a shape that allows for deformation due to thermal expansion so as to be in a smooth state when rising to a certain value.
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