JPH1054903A - 多層膜反射鏡 - Google Patents
多層膜反射鏡Info
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- JPH1054903A JPH1054903A JP8209898A JP20989896A JPH1054903A JP H1054903 A JPH1054903 A JP H1054903A JP 8209898 A JP8209898 A JP 8209898A JP 20989896 A JP20989896 A JP 20989896A JP H1054903 A JPH1054903 A JP H1054903A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 軟Ｘ線領域において、特に波長21.13 ｎｍの
鉄の輝線スペクトル（Ｆｅ ＸＩＶ）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。 【解決手段】 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２と大きい物質の第２層３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を用い、前
記屈折率の差が大きい物質としてＳｉ化合物を用いたこ
とを、或いは前記屈折率の差が小さい物質としてＳｉを
用い、前記屈折率の差が大きい物質としてＭｏＳｉ2 化
合物を用いたことを特徴とする多層膜反射鏡。
鉄の輝線スペクトル（Ｆｅ ＸＩＶ）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。 【解決手段】 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２と大きい物質の第２層３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を用い、前
記屈折率の差が大きい物質としてＳｉ化合物を用いたこ
とを、或いは前記屈折率の差が小さい物質としてＳｉを
用い、前記屈折率の差が大きい物質としてＭｏＳｉ2 化
合物を用いたことを特徴とする多層膜反射鏡。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は軟Ｘ線領域で用いら
れる多層膜反射鏡、特にＸ線望遠鏡に用いて好適な多層
膜反射鏡に関するものである。
れる多層膜反射鏡、特にＸ線望遠鏡に用いて好適な多層
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
たレンズは利用できない。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１０
ｎｍ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
たレンズは利用できない。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１０
ｎｍ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）／Ｓｉ（シリコン）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。
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）／Ｓｉ（シリコン）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。
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
分布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（Ｆｅ ＸＩＶ）の2
1.13 ｎｍの波長が重要である。この波長は１８０万°
Ｃ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
分布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（Ｆｅ ＸＩＶ）の2
1.13 ｎｍの波長が重要である。この波長は１８０万°
Ｃ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１０％程度以上の反射率と２５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１０％程度以上の反射率と２５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）または各層（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）または各層（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
多層膜反射鏡は軟Ｘ線領域において、十分な反射率と波
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／Ｓｉ多層膜では、図２に示
すようにΓ＝0.1 〜0.7 の広い範囲で反射率は２０％以
上が得られるが、波長分解能はΓ＝0.1 でかろうじて２
５程度が得られるのみであり、Γ＝0.2 以上では１０前
後の低い値しか得ることができないという問題点があっ
た。
多層膜反射鏡は軟Ｘ線領域において、十分な反射率と波
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／Ｓｉ多層膜では、図２に示
すようにΓ＝0.1 〜0.7 の広い範囲で反射率は２０％以
上が得られるが、波長分解能はΓ＝0.1 でかろうじて２
５程度が得られるのみであり、Γ＝0.2 以上では１０前
後の低い値しか得ることができないという問題点があっ
た。
【００１１】本発明は、このような問題点に鑑みて成さ
れたものであり、軟Ｘ線領域において、特に波長21.13
ｎｍの鉄の輝線スペクトル（Ｆｅ ＸＩＶ）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。
れたものであり、軟Ｘ線領域において、特に波長21.13
ｎｍの鉄の輝線スペクトル（Ｆｅ ＸＩＶ）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。
【００１２】
【課題を解決するための手段】したがって、上記目的を
達成する為に本発明では、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
を用い、前記屈折率の差が大きい物質としてＳｉ化合物
を用いたことを、或いは前記屈折率の差が小さい物質と
してＳｉを用い、前記屈折率の差が大きい物質としてＭ
ｏＳｉ2 化合物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。
達成する為に本発明では、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
を用い、前記屈折率の差が大きい物質としてＳｉ化合物
を用いたことを、或いは前記屈折率の差が小さい物質と
してＳｉを用い、前記屈折率の差が大きい物質としてＭ
ｏＳｉ2 化合物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。
【００１３】また、本発明では第二に、「前記多層膜の
最上層の物質をＳｉまたはＳｉ化合物としたことを特徴
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、本発明では第三に「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また
は２記載の多層膜反射鏡（請求項３）」を提供する。
最上層の物質をＳｉまたはＳｉ化合物としたことを特徴
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、本発明では第三に「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また
は２記載の多層膜反射鏡（請求項３）」を提供する。
【００１４】また、本発明では第四に「前記第１層と前
記第２層を一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21.13 nmまたは略21.13 nmにな
る値の組み合わせにしたことを特徴とする請求項１〜３
記載の多層膜反射鏡（請求項４）」を提供する。
記第２層を一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21.13 nmまたは略21.13 nmにな
る値の組み合わせにしたことを特徴とする請求項１〜３
記載の多層膜反射鏡（請求項４）」を提供する。
【００１５】
【発明の実施の形態】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よ
い。
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よ
い。
【００１６】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
用いるのがよい。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よ
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。
ｋ（物質の吸収の大きさを表す量）の値が小さい物質を
用いるのがよい。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よ
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。
【００１７】 ｒ＝（ｎ2 −ｎ1 ）／（ｎ2 ＋ｎ1 ） ＝｛（δ1-δ2+ｉ（ｋ1-ｋ2 ）｝／｛（δ1+δ2-2)+ 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。 ｒ＝（δ1 −δ2 ）／（δ1 ＋δ2 −２） 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よい。
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。 ｒ＝（δ1 −δ2 ）／（δ1 ＋δ2 −２） 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よい。
【００１８】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とＳｉ化合物（例えばＳｉＣまたはＳｉＮ）
の組み合わせ、ＳｉとＭｏＳｉ2 の各組み合わせが軟
Ｘ線領域において、特に波長21.13 ｎｍの鉄の輝線スペ
クトル（Ｆｅ ＸＩＶ）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。
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とＳｉ化合物（例えばＳｉＣまたはＳｉＮ）
の組み合わせ、ＳｉとＭｏＳｉ2 の各組み合わせが軟
Ｘ線領域において、特に波長21.13 ｎｍの鉄の輝線スペ
クトル（Ｆｅ ＸＩＶ）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。
【００１９】そして、この中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わかった。ここで多層
膜を形成する際に、基板側第１層は重原子層、軽原子層
のどちらでもかまわないが、最外層（最上層）に各層を
構成する物質のうち酸化等の化学変化を起こしにくい物
質を配置すると、作製される多層膜鏡の経時変化が起こ
りにくいので好ましい。
組み合わせが特に好ましいことがわかった。ここで多層
膜を形成する際に、基板側第１層は重原子層、軽原子層
のどちらでもかまわないが、最外層（最上層）に各層を
構成する物質のうち酸化等の化学変化を起こしにくい物
質を配置すると、作製される多層膜鏡の経時変化が起こ
りにくいので好ましい。
【００２０】即ち、本発明にかかる多層膜の最上層の物
質を酸化等の化学変化を起こしにくいＳｉまたはＳｉ化
合物とすることが好ましい（請求項２）。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（請求項３）。さらに、多層膜反射鏡の反射率の
中心波長を21.13 ｎｍまたは略21.13 ｎｍ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（請求項４）。
質を酸化等の化学変化を起こしにくいＳｉまたはＳｉ化
合物とすることが好ましい（請求項２）。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（請求項３）。さらに、多層膜反射鏡の反射率の
中心波長を21.13 ｎｍまたは略21.13 ｎｍ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（請求項４）。
【００２１】図２に本発明にかかる組み合わせのＳｉＣ
／Ａｌ多層膜（周期長10.8ｎｍ、積層数１００ペア）及
びＭｏＳｉ2 ／Ｓｉ（周期長11.0ｎｍ、積層数１００ペ
ア）と、従来から知られている組み合わせのＭｏ／Ｓｉ
多層膜（周期長11.0ｎｍ、積層５０ペア）のそれぞれに
おける、反射率（Ｒef. ）をΓ（多層膜の周期長に対す
る重原子層の層厚比）に対して描いた曲線（計算値）を
示す。
／Ａｌ多層膜（周期長10.8ｎｍ、積層数１００ペア）及
びＭｏＳｉ2 ／Ｓｉ（周期長11.0ｎｍ、積層数１００ペ
ア）と、従来から知られている組み合わせのＭｏ／Ｓｉ
多層膜（周期長11.0ｎｍ、積層５０ペア）のそれぞれに
おける、反射率（Ｒef. ）をΓ（多層膜の周期長に対す
る重原子層の層厚比）に対して描いた曲線（計算値）を
示す。
【００２２】また、図３に波長分解能（λ／Δλ）をΓ
に対して描いた曲線（計算値）を示す。Ｍｏ／Ｓｉ多層
膜ではΓ＝0.1 のときに反射率３２％、波長分解能は２
５となり、かろうじて目標仕様を満たしている。しか
し、このときＭｏ層の厚さは1.1ｎｍとかなり薄くな
り、連続膜となるぎりぎりのところで多層膜構造が維持
できない恐れがある。
に対して描いた曲線（計算値）を示す。Ｍｏ／Ｓｉ多層
膜ではΓ＝0.1 のときに反射率３２％、波長分解能は２
５となり、かろうじて目標仕様を満たしている。しか
し、このときＭｏ層の厚さは1.1ｎｍとかなり薄くな
り、連続膜となるぎりぎりのところで多層膜構造が維持
できない恐れがある。
【００２３】これに対して、本発明にかかるＳｉＣ／Ａ
ｌ多層膜を用いるとΓ0.2 のときに反射率３７％、波長
分解能４３となり、Γ0.3 のときに反射率４３％、波長
分解能３２となる。また、本発明にかかるＭｏＳｉ2 ／
Ｓｉ多層膜を用いると、Γ0.2 のときに反射率３１％、
波長分解能２８となる。
ｌ多層膜を用いるとΓ0.2 のときに反射率３７％、波長
分解能４３となり、Γ0.3 のときに反射率４３％、波長
分解能３２となる。また、本発明にかかるＭｏＳｉ2 ／
Ｓｉ多層膜を用いると、Γ0.2 のときに反射率３１％、
波長分解能２８となる。
【００２４】即ち、これらの本発明にかかる多層膜を用
いて多層膜反射鏡を作製すれば、Ｘ線望遠鏡に用いる多
層膜反射鏡として十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／Ｓｉ多層膜（周期長11.0ｎｍ、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
て十分な反射率及び波長分解能は得られなかった（反射
率２７％、波長分解能１５）。
いて多層膜反射鏡を作製すれば、Ｘ線望遠鏡に用いる多
層膜反射鏡として十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／Ｓｉ多層膜（周期長11.0ｎｍ、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
て十分な反射率及び波長分解能は得られなかった（反射
率２７％、波長分解能１５）。
【００２５】一方、本発明にかかる多層膜（一例、Ｓｉ
Ｃ／Ａｌ、周期長10.8ｎｍ、Γ＝0.25、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十分な反射率及び
波長分解能を得た（反射率２５％、波長分解能３６）。
以下、実施例を通じて本発明をさらに詳しく説明する
が、本発明はこの実施例にて限定されない。
Ｃ／Ａｌ、周期長10.8ｎｍ、Γ＝0.25、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十分な反射率及び
波長分解能を得た（反射率２５％、波長分解能３６）。
以下、実施例を通じて本発明をさらに詳しく説明する
が、本発明はこの実施例にて限定されない。
【００２６】
【実施例１】本実施例では、重原子層としてＳｉＣ、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。ＳｉＣ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Ａ
ｌ層２とＳｉＣ層３を交互に積層して多層膜反射鏡を作
製した。ＳｉＣ／Ａｌ多層膜の周期長は、10.8ｎｍ、Γ
は0.25、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）。
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。ＳｉＣ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Ａ
ｌ層２とＳｉＣ層３を交互に積層して多層膜反射鏡を作
製した。ＳｉＣ／Ａｌ多層膜の周期長は、10.8ｎｍ、Γ
は0.25、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）。
【００２７】本実施例にかかるＳｉＣ／Ａｌ多層膜（周
期長10.8ｎｍ、積層数１００ペア）の反射率を波長に対
して描いた曲線（計算値）を図４に示す。波長21.13 ｎ
ｍにおける反射率は約４０％であり、波長分解能は約３
６である。また、作製した多層膜反射鏡の垂直入射の軟
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２５％、波長分解能３６）。
期長10.8ｎｍ、積層数１００ペア）の反射率を波長に対
して描いた曲線（計算値）を図４に示す。波長21.13 ｎ
ｍにおける反射率は約４０％であり、波長分解能は約３
６である。また、作製した多層膜反射鏡の垂直入射の軟
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２５％、波長分解能３６）。
【００２８】
【実施例２】本実施例では、重原子層としてＭｏＳ
ｉ2 、軽原子層としてＳｉを用いた。基板１には鏡面研
磨した合成石英を用いた。ＭｏＳｉ2 とＳｉ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ＭｏＳｉ2 層２とＳｉ層３を交互に積層して多
層膜反射鏡を作製した。ＭｏＳｉ2 ／Ｓｉ多層膜の周期
長は10.8ｎｍ、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）。
ｉ2 、軽原子層としてＳｉを用いた。基板１には鏡面研
磨した合成石英を用いた。ＭｏＳｉ2 とＳｉ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ＭｏＳｉ2 層２とＳｉ層３を交互に積層して多
層膜反射鏡を作製した。ＭｏＳｉ2 ／Ｓｉ多層膜の周期
長は10.8ｎｍ、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）。
【００２９】本実施例にかかるＭｏＳｉ2 ／Ｓｉ多層膜
（周期長10.8ｎｍ、積層数１００ペア）の反射率を波長
に対して描いた曲線（計算値）を図５に示す。波長21.1
3 ｎｍにおける反射率は約３１％であり、波長分解能は
約２８である。また、作製した多層膜反射鏡の垂直入射
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１６％、波長分解能２
７）。
（周期長10.8ｎｍ、積層数１００ペア）の反射率を波長
に対して描いた曲線（計算値）を図５に示す。波長21.1
3 ｎｍにおける反射率は約３１％であり、波長分解能は
約２８である。また、作製した多層膜反射鏡の垂直入射
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１６％、波長分解能２
７）。
【００３０】
【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、特に太陽からのＸ線観測に
おいて重要な波長21.13 ｎｍの鉄の輝線スペクトル（Ｆ
ｅＸＩＶ）に対して、高い反射率と高波長分解能の両方
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。
射鏡は軟Ｘ線領域において、特に太陽からのＸ線観測に
おいて重要な波長21.13 ｎｍの鉄の輝線スペクトル（Ｆ
ｅＸＩＶ）に対して、高い反射率と高波長分解能の両方
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】本発明にかかる多層膜反射鏡（一例）の概略断
面図である。
面図である。
【図２】本発明にかかる多層膜反射鏡（一例、ＳｉＣ／
Ａｌ、ＭｏＳｉ2 ／Ｓｉ）と従来の多層膜反射鏡（一
例、Ｍｏ／Ｓｉ）の反射率を比較した図である。
Ａｌ、ＭｏＳｉ2 ／Ｓｉ）と従来の多層膜反射鏡（一
例、Ｍｏ／Ｓｉ）の反射率を比較した図である。
【図３】本発明にかかる多層膜反射鏡（一例、ＳｉＣ／
Ａｌ、ＭｏＳｉ2 ／Ｓｉ）と従来の多層膜反射鏡（一
例、Ｍｏ／Ｓｉ）の波長分解能を比較した図である。
Ａｌ、ＭｏＳｉ2 ／Ｓｉ）と従来の多層膜反射鏡（一
例、Ｍｏ／Ｓｉ）の波長分解能を比較した図である。
【図４】実施例１のＳｉＣ／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。
おける反射率（計算値）を示す図である。
【図５】実施例２のＭｏＳｉ2 ／Ｓｉ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。
域における反射率（計算値）を示す図である。
１・・・基板 ２・・・多層膜鏡を構成する物質のうち化学変化の起こ
りやすい物質で構成される層 ３・・・多層膜鏡を構成する物質のうち化学変化の起こ
りにくい物質で構成される層 以上
りやすい物質で構成される層 ３・・・多層膜鏡を構成する物質のうち化学変化の起こ
りにくい物質で構成される層 以上
Claims (4)
- 【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を用い、前記屈
折率の差が大きい物質としてＳｉ化合物を用いたこと
を、或いは前記屈折率の差が小さい物質としてＳｉを用
い、前記屈折率の差が大きい物質としてＭｏＳｉ2 化合
物を用いたことを特徴とする多層膜反射鏡。 - 【請求項２】 前記多層膜の最上層の物質をＳｉまたは
Ｓｉ化合物と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または２記載の多層膜反
射鏡。 - 【請求項４】 前記第１層と前記第２層を一層ずつ積層
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
21.13 nmまたは略21.13 nmになる値の組み合わせにした
ことを特徴とする請求項１〜３記載の多層膜反射鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8209898A JPH1054903A (ja) | 1996-08-08 | 1996-08-08 | 多層膜反射鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8209898A JPH1054903A (ja) | 1996-08-08 | 1996-08-08 | 多層膜反射鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1054903A true JPH1054903A (ja) | 1998-02-24 |
Family
ID=16580481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8209898A Pending JPH1054903A (ja) | 1996-08-08 | 1996-08-08 | 多層膜反射鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1054903A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114988907A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-09-02 | 华中科技大学 | 一种高比分梯度铝基碳化硅复合材料反射镜及其制备方法 |
-
1996
- 1996-08-08 JP JP8209898A patent/JPH1054903A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114988907A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-09-02 | 华中科技大学 | 一种高比分梯度铝基碳化硅复合材料反射镜及其制备方法 |
| CN114988907B (zh) * | 2022-05-31 | 2023-01-06 | 华中科技大学 | 一种高比分梯度铝基碳化硅复合材料反射镜及其制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050304 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060811 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060822 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061219 |