JPH1184093A - Ｘ線用多層膜光学素子 - Google Patents
Ｘ線用多層膜光学素子Info
- Publication number
- JPH1184093A JPH1184093A JP28594597A JP28594597A JPH1184093A JP H1184093 A JPH1184093 A JP H1184093A JP 28594597 A JP28594597 A JP 28594597A JP 28594597 A JP28594597 A JP 28594597A JP H1184093 A JPH1184093 A JP H1184093A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fullerene
- layer
- fraren
- ray
- rays
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】従来のＸ線用多層膜光学素子は直入射において
十分な反射率が得られないことから、斜入射光学系を用
いざるを得なかった。このためＸ線光学機器の大サイ
ズ、高価格、低分解能を招き、Ｘ線光学機器の実用化の
障害となってきた。本発明は、直入射においても大きな
反射率を有する反射素子等のＸ線用光学素子を提供する
ことによって、Ｘ線光学機器の小型、低価格、高精度化
に寄与することを目的とする。 【解決手段】本願第一の発明では軽元素層にフラーレン
を用い、これと重元素層を交互に積層してＸ線用多層膜
光学素子を構成する。本願第二の発明では軽元素層と重
元素層との間にフラーレンの中間層を設けたＸ線用多層
膜光学素子を構成する。本願第三の発明では基板と重元
素層、又は軽元素層の間にフラーレンの下地層を設けた
Ｘ線用多層膜光学素子を構成する。本願第四の発明では
上記本願第一から第三の発明の構成に加えフラーレンが
重合フラーレンから構成されたＸ線用多層膜光学素子を
構成する。
十分な反射率が得られないことから、斜入射光学系を用
いざるを得なかった。このためＸ線光学機器の大サイ
ズ、高価格、低分解能を招き、Ｘ線光学機器の実用化の
障害となってきた。本発明は、直入射においても大きな
反射率を有する反射素子等のＸ線用光学素子を提供する
ことによって、Ｘ線光学機器の小型、低価格、高精度化
に寄与することを目的とする。 【解決手段】本願第一の発明では軽元素層にフラーレン
を用い、これと重元素層を交互に積層してＸ線用多層膜
光学素子を構成する。本願第二の発明では軽元素層と重
元素層との間にフラーレンの中間層を設けたＸ線用多層
膜光学素子を構成する。本願第三の発明では基板と重元
素層、又は軽元素層の間にフラーレンの下地層を設けた
Ｘ線用多層膜光学素子を構成する。本願第四の発明では
上記本願第一から第三の発明の構成に加えフラーレンが
重合フラーレンから構成されたＸ線用多層膜光学素子を
構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光電子分光、Ｘ線
顕微鏡、Ｘ線天体観測、Ｘ線リソグラフィー等に用いら
れるＸ線用多層膜光学素子に関し、特に、直入射におい
ても高効率のＸ線用多層膜光学素子に関する。
顕微鏡、Ｘ線天体観測、Ｘ線リソグラフィー等に用いら
れるＸ線用多層膜光学素子に関し、特に、直入射におい
ても高効率のＸ線用多層膜光学素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線は光電子分光、Ｘ線顕微鏡、Ｘ線天
体観測、Ｘ線リソグラフィー等広く利用されることが期
待されている。このため、Ｘ線領域に関して良好な特性
を持つ光学素子が待ち望まれている。特に波長２０から
５０Åの範囲はウォータ・ウィンドウ（Ｗａｔｅｒ Ｗ
ｉｎｄｏｗ）呼ばれ水を透過する一方、炭素、窒素によ
る吸収がある領域である。この領域では、大気蒸気の影
響を受け難い天体観測、生体を生きたままで観察できる
Ｘ線顕微鏡等の有用な応用が期待されている。
体観測、Ｘ線リソグラフィー等広く利用されることが期
待されている。このため、Ｘ線領域に関して良好な特性
を持つ光学素子が待ち望まれている。特に波長２０から
５０Åの範囲はウォータ・ウィンドウ（Ｗａｔｅｒ Ｗ
ｉｎｄｏｗ）呼ばれ水を透過する一方、炭素、窒素によ
る吸収がある領域である。この領域では、大気蒸気の影
響を受け難い天体観測、生体を生きたままで観察できる
Ｘ線顕微鏡等の有用な応用が期待されている。
【０００３】Ｘ線用光学素子として、従来から軽元素の
層と重元素の層を交互に積層した多層膜反射鏡が試作さ
れている。これを図５に示す。基板１００の上に軽元素
層Ｌｎ（Ｌ１、Ｌ２、．．．）と重元素層Ｈｎ（Ｈ１、
Ｈ２、．．．）が交互に積層されている。軽元素層Ｌｎ
として例えば炭素が、重元素層Ｈｎとして例えばニッケ
ル、あるいはタングステンが用いられ、Ｎｉ／Ｃあるい
はＷ／Ｃの積層構造が例えば数百層に渡って形成されて
いる。この積層構造の作成は例えば蒸着、スパッタリン
グ等適宜の成膜法を用い、軽元素と重元素とを基板１０
０に交互に成膜することで行える。
層と重元素の層を交互に積層した多層膜反射鏡が試作さ
れている。これを図５に示す。基板１００の上に軽元素
層Ｌｎ（Ｌ１、Ｌ２、．．．）と重元素層Ｈｎ（Ｈ１、
Ｈ２、．．．）が交互に積層されている。軽元素層Ｌｎ
として例えば炭素が、重元素層Ｈｎとして例えばニッケ
ル、あるいはタングステンが用いられ、Ｎｉ／Ｃあるい
はＷ／Ｃの積層構造が例えば数百層に渡って形成されて
いる。この積層構造の作成は例えば蒸着、スパッタリン
グ等適宜の成膜法を用い、軽元素と重元素とを基板１０
０に交互に成膜することで行える。
【０００４】この多層膜構造が反射素子として機能する
のは、Ｘ線に対する物質の屈折率が軽元素では小さく重
元素では大きいことによっている。軽元素層Ｌｎと重元
素層Ｈｎの境界で屈折率が異なっていため、この境界で
Ｘ線が反射される。このとき境界一つのみではＸ線に対
して大きな反射量を確保することはできないが、層の数
を大きくすることで各境界で反射されるＸ線を集積し大
きな反射量を得ることができる。ここで、反射率を大き
くするためには、各境界で反射されるＸ線相互の位相を
合せることが重要である。このために各軽元素層Ｌｎ，
及び重元素層Ｈｎの屈折率と膜厚の積を一定に保つ必要
がある。炭素はＸ線の波長４４Åに吸収端（Ｋ吸収端）
を有し、この波長程度以上のＸ線の吸収が極めて小さ
い。このため、軽元素として炭素を用いることで波長４
４Å付近のＸ線での反射素子が実現できることになる。
のは、Ｘ線に対する物質の屈折率が軽元素では小さく重
元素では大きいことによっている。軽元素層Ｌｎと重元
素層Ｈｎの境界で屈折率が異なっていため、この境界で
Ｘ線が反射される。このとき境界一つのみではＸ線に対
して大きな反射量を確保することはできないが、層の数
を大きくすることで各境界で反射されるＸ線を集積し大
きな反射量を得ることができる。ここで、反射率を大き
くするためには、各境界で反射されるＸ線相互の位相を
合せることが重要である。このために各軽元素層Ｌｎ，
及び重元素層Ｈｎの屈折率と膜厚の積を一定に保つ必要
がある。炭素はＸ線の波長４４Åに吸収端（Ｋ吸収端）
を有し、この波長程度以上のＸ線の吸収が極めて小さ
い。このため、軽元素として炭素を用いることで波長４
４Å付近のＸ線での反射素子が実現できることになる。
【０００５】ここで、反射素子の面にほぼ垂直な方向か
らＸ線が入射する、いわゆる直入射の場合においてはま
だ十分な反射率が得られていないことから、光学素子の
面に対して斜めにＸ線を入射させる、いわゆる斜入射光
学系が用いられている。しかし、斜入射光学系では光学
素子をＸ線の光軸に対して斜めに配置することから、直
入射系に比して、より大面積の反射鏡が必要となり光学
系が大きくなる。このため、製造コストも大きかった。
また、斜入射光学系では非点収差が大きくなり空間分解
能が低下する問題もある。
らＸ線が入射する、いわゆる直入射の場合においてはま
だ十分な反射率が得られていないことから、光学素子の
面に対して斜めにＸ線を入射させる、いわゆる斜入射光
学系が用いられている。しかし、斜入射光学系では光学
素子をＸ線の光軸に対して斜めに配置することから、直
入射系に比して、より大面積の反射鏡が必要となり光学
系が大きくなる。このため、製造コストも大きかった。
また、斜入射光学系では非点収差が大きくなり空間分解
能が低下する問題もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上のように従来のＸ
線用光学素子は直入射において十分な反射率が得られな
いことから、斜入射光学系を用いざるを得なかった。こ
のためＸ線光学機器の大サイズ、高価格、低分解能を招
き、Ｘ線光学機器の実用化の障害となってきた。本発明
は、直入射においても大きな反射率を有する反射素子等
のＸ線用光学素子を提供することによって、Ｘ線光学機
器の小型、低価格、高精度化に寄与することを目的とす
る。
線用光学素子は直入射において十分な反射率が得られな
いことから、斜入射光学系を用いざるを得なかった。こ
のためＸ線光学機器の大サイズ、高価格、低分解能を招
き、Ｘ線光学機器の実用化の障害となってきた。本発明
は、直入射においても大きな反射率を有する反射素子等
のＸ線用光学素子を提供することによって、Ｘ線光学機
器の小型、低価格、高精度化に寄与することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願第一の発明では軽元
素層にフラーレンを用い、これと重元素層を交互に積層
してＸ線用多層膜光学素子を構成する。本願第二の発明
では軽元素層と重元素層との間にフラーレンの中間層を
設けたＸ線用多層膜光学素子を構成する。本願第三の発
明では基板と重元素層、又は軽元素層の間にフラーレン
の下地層を設けたＸ線用多層膜光学素子を構成する。本
願第四の発明では上記本願第一から第三の発明の構成に
加えフラーレンが重合フラーレンから構成されたＸ線用
多層膜光学素子を構成する。
素層にフラーレンを用い、これと重元素層を交互に積層
してＸ線用多層膜光学素子を構成する。本願第二の発明
では軽元素層と重元素層との間にフラーレンの中間層を
設けたＸ線用多層膜光学素子を構成する。本願第三の発
明では基板と重元素層、又は軽元素層の間にフラーレン
の下地層を設けたＸ線用多層膜光学素子を構成する。本
願第四の発明では上記本願第一から第三の発明の構成に
加えフラーレンが重合フラーレンから構成されたＸ線用
多層膜光学素子を構成する。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１に本願発明の第一の実施例で
あるＸ線用多層膜反射鏡を示す。基板１００上にフラー
レンからなる層Ｆｎ（Ｆ１、Ｆ２、．．．）と重元素層
Ｈｎ（Ｈ１、Ｈ２、．．．）が交互に積層されている。
ここで、重元素層Ｈｎとしてはニッケルを用いており、
層の数はフラーレン層Ｆｎ、重元素層Ｈｎ共に５００層
としている。このＸ線用多層膜反射鏡の作成は以下のよ
うにして行える。まず、平滑な基板１００を用意する。
基板１００は、例えばガラス材料を利用できる。重元素
層Ｈｎの形成は成膜方法一般、例えばＩＢＳ（Ｉｏｎ
Ｂｅａｍ Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）法を利用できる。ま
た、フラーレン層Ｆｎの形成はフラーレンを蒸着あるい
はＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａ
ｘｙ）法で成膜することで行える。具体的には、真空中
でフラーレンを４００℃程度に加熱するとフラーレンの
Ｃ６０構造が壊れることなく蒸発する。この蒸気が基板
１００上で固相となり、フラーレン層が形成される。こ
のとき、基板を適宜加熱すると形成されたフラーレンの
層はより強固なものとなる。このように重元素層Ｈｎの
形成、フラーレン層Ｆｎの形成の工程を繰り返し行うこ
とでＸ線用多層膜反射鏡が形成される。
あるＸ線用多層膜反射鏡を示す。基板１００上にフラー
レンからなる層Ｆｎ（Ｆ１、Ｆ２、．．．）と重元素層
Ｈｎ（Ｈ１、Ｈ２、．．．）が交互に積層されている。
ここで、重元素層Ｈｎとしてはニッケルを用いており、
層の数はフラーレン層Ｆｎ、重元素層Ｈｎ共に５００層
としている。このＸ線用多層膜反射鏡の作成は以下のよ
うにして行える。まず、平滑な基板１００を用意する。
基板１００は、例えばガラス材料を利用できる。重元素
層Ｈｎの形成は成膜方法一般、例えばＩＢＳ（Ｉｏｎ
Ｂｅａｍ Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）法を利用できる。ま
た、フラーレン層Ｆｎの形成はフラーレンを蒸着あるい
はＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａ
ｘｙ）法で成膜することで行える。具体的には、真空中
でフラーレンを４００℃程度に加熱するとフラーレンの
Ｃ６０構造が壊れることなく蒸発する。この蒸気が基板
１００上で固相となり、フラーレン層が形成される。こ
のとき、基板を適宜加熱すると形成されたフラーレンの
層はより強固なものとなる。このように重元素層Ｈｎの
形成、フラーレン層Ｆｎの形成の工程を繰り返し行うこ
とでＸ線用多層膜反射鏡が形成される。
【０００９】次に本実施例におけるＸ線の直入射におけ
る反射率を図２に示す。図２はシミュレーション結果の
グラフを示し、グラフの横軸がＸ線の波長で縦軸が反射
率である。ここでは実施例のフラーレンを用いたＸ線用
多層膜反射鏡を、従来の軽元素として炭素を用いた測定
結果に対比して示している。実線が第一の実施例に係る
もので、破線が軽元素として炭素を用いたものである。
いずれの線も４４Å以下では反射率が小さく、４４Å付
近で反射率が急激に立ち上がっている。これは炭素の吸
収端が４４Åに存在するため、これ以下の波長での吸収
が大きいことによる。実施例を示す実線は破線よりもす
べての波長範囲で大きな反射率を示している。
る反射率を図２に示す。図２はシミュレーション結果の
グラフを示し、グラフの横軸がＸ線の波長で縦軸が反射
率である。ここでは実施例のフラーレンを用いたＸ線用
多層膜反射鏡を、従来の軽元素として炭素を用いた測定
結果に対比して示している。実線が第一の実施例に係る
もので、破線が軽元素として炭素を用いたものである。
いずれの線も４４Å以下では反射率が小さく、４４Å付
近で反射率が急激に立ち上がっている。これは炭素の吸
収端が４４Åに存在するため、これ以下の波長での吸収
が大きいことによる。実施例を示す実線は破線よりもす
べての波長範囲で大きな反射率を示している。
【００１０】フラーレンは構成原子としては炭素である
にも拘わらず、軽元素層Ｌｎとして炭素そのものを用い
た場合より大きな反射率が得られるという結果は、次の
ようにして説明できる。直入射で高反射率を得るために
は低屈折率の軽元素層と高屈折率の重元素層を屈折率差
が大きな組み合わせを選ぶことが重要である。ここで、
Ｘ線領域の屈折率ｎは次のように与えられる。 ｎ＝１−δ−１＊β ・・・ （１） δ＝（Ｎａ＊ｒｅ＊λ＾２／（２＊π））＊ｆ１ ．．． （２） β＝（Ｎａ＊ｒｅ＊λ＾２／（２＊π））＊ｆ２ ．．． （３） ここで、Ｎａは原子密度、ｒｅはいわゆる古典電子半
径、λはＸ線の波長、ｉは虚数単位である。また、
ｆ１、ｆ２は原子によるＸ線の散乱吸収をあらわす因子
であり、元素の種類、Ｘ線の波長に依存する。この因子
が原子番号が大きくなるとともに大きくなる傾向にある
ことが、重元素と軽元素を組み合わせて屈折率差を大き
くできる理由となっている。ところで、上記（１）、
（２）、（３）の式から、Ｘ線領域の屈折率ｎが原子密
度Ｎａ、ひいては膜の密度に比例することが判る。従
い、重元素層Ｈｎは原子番号の大きな元素を選択する以
外にも、膜密度が大きな材料を選択する必要がある。ま
た、軽元素層Ｌｎについても原子番号に加え、膜密度が
重要な選択肢であることが判る。フラーレンは炭素原子
が６０個集まった中空の球形状、いわゆる籠型をしてい
る。このように中空形状をしているため、一般の炭素の
層より小さな膜密度をしているのである。例えば、スパ
ッタリング成膜法で形成した炭素の層の膜密度が２．５
ｇ／ｃｍ３であるのに対して、フラーレンを蒸着した場
合はわずか１．７ｇ／ｃｍ３である。このことがフラー
レン層の屈折率を一般の炭素の層より小さな屈折率とし
ている。これによって図２の結果を説明できる。
にも拘わらず、軽元素層Ｌｎとして炭素そのものを用い
た場合より大きな反射率が得られるという結果は、次の
ようにして説明できる。直入射で高反射率を得るために
は低屈折率の軽元素層と高屈折率の重元素層を屈折率差
が大きな組み合わせを選ぶことが重要である。ここで、
Ｘ線領域の屈折率ｎは次のように与えられる。 ｎ＝１−δ−１＊β ・・・ （１） δ＝（Ｎａ＊ｒｅ＊λ＾２／（２＊π））＊ｆ１ ．．． （２） β＝（Ｎａ＊ｒｅ＊λ＾２／（２＊π））＊ｆ２ ．．． （３） ここで、Ｎａは原子密度、ｒｅはいわゆる古典電子半
径、λはＸ線の波長、ｉは虚数単位である。また、
ｆ１、ｆ２は原子によるＸ線の散乱吸収をあらわす因子
であり、元素の種類、Ｘ線の波長に依存する。この因子
が原子番号が大きくなるとともに大きくなる傾向にある
ことが、重元素と軽元素を組み合わせて屈折率差を大き
くできる理由となっている。ところで、上記（１）、
（２）、（３）の式から、Ｘ線領域の屈折率ｎが原子密
度Ｎａ、ひいては膜の密度に比例することが判る。従
い、重元素層Ｈｎは原子番号の大きな元素を選択する以
外にも、膜密度が大きな材料を選択する必要がある。ま
た、軽元素層Ｌｎについても原子番号に加え、膜密度が
重要な選択肢であることが判る。フラーレンは炭素原子
が６０個集まった中空の球形状、いわゆる籠型をしてい
る。このように中空形状をしているため、一般の炭素の
層より小さな膜密度をしているのである。例えば、スパ
ッタリング成膜法で形成した炭素の層の膜密度が２．５
ｇ／ｃｍ３であるのに対して、フラーレンを蒸着した場
合はわずか１．７ｇ／ｃｍ３である。このことがフラー
レン層の屈折率を一般の炭素の層より小さな屈折率とし
ている。これによって図２の結果を説明できる。
【００１１】今まではフラーレンそのものを使用した場
合を示したが、フラーレンを重合することでより反射率
が大きくなる効果が得られる。フラーレンの重合には光
重合を用いることができる。例えばＡｒレーザでフラー
レン層Ｆｎを照射することで、フラーレン層Ｆｎのフラ
ーレン分子は相互に結合し重合フラーレンとなる。重元
素層Ｈｎの形成、フラーレン層Ｆｎの形成、フラーレン
の重合の工程を繰り返し行うことで図１においてフラー
レン層Ｆｎを重合フラーレンとしたＸ線用多層膜反射鏡
が形成される。重合フラーレンを用いることでＸ線用多
層膜反射鏡の反射率が大きくできるのは以下のようにし
て説明できる。一般にＸ線用多層膜反射鏡の反射率向上
には屈折率値以外にも要因がある。それは多層膜の周期
が各層でそろっていること及び多層膜表面、多層膜間界
面が平滑であることである。多層膜の周期がそろってる
ことで各層の界面で反射されたＸ線の位相が揃い、より
大きな反射強度が期待できることになる。また、多層膜
の界面が荒れていると、この面でＸ線は乱反射され、大
きな反射率が得られなくなる。フラーレンを重合すると
フラーレンの球形状の構造が崩れて相互に結合するた
め、重合フラーレンの表面はフラーレン単体を単に積層
した場合よりも表面が平滑になる。また、このことが膜
厚を均一にすることなり、ひいては多層膜の周期を正確
に制御して製作することを容易に行えることにもつなが
る。このようにして、重合フラーレンを用いることで、
より反射率の大きなＸ線用多層膜反射鏡を得ることがで
きる。
合を示したが、フラーレンを重合することでより反射率
が大きくなる効果が得られる。フラーレンの重合には光
重合を用いることができる。例えばＡｒレーザでフラー
レン層Ｆｎを照射することで、フラーレン層Ｆｎのフラ
ーレン分子は相互に結合し重合フラーレンとなる。重元
素層Ｈｎの形成、フラーレン層Ｆｎの形成、フラーレン
の重合の工程を繰り返し行うことで図１においてフラー
レン層Ｆｎを重合フラーレンとしたＸ線用多層膜反射鏡
が形成される。重合フラーレンを用いることでＸ線用多
層膜反射鏡の反射率が大きくできるのは以下のようにし
て説明できる。一般にＸ線用多層膜反射鏡の反射率向上
には屈折率値以外にも要因がある。それは多層膜の周期
が各層でそろっていること及び多層膜表面、多層膜間界
面が平滑であることである。多層膜の周期がそろってる
ことで各層の界面で反射されたＸ線の位相が揃い、より
大きな反射強度が期待できることになる。また、多層膜
の界面が荒れていると、この面でＸ線は乱反射され、大
きな反射率が得られなくなる。フラーレンを重合すると
フラーレンの球形状の構造が崩れて相互に結合するた
め、重合フラーレンの表面はフラーレン単体を単に積層
した場合よりも表面が平滑になる。また、このことが膜
厚を均一にすることなり、ひいては多層膜の周期を正確
に制御して製作することを容易に行えることにもつなが
る。このようにして、重合フラーレンを用いることで、
より反射率の大きなＸ線用多層膜反射鏡を得ることがで
きる。
【００１２】さらに重合フラーレンを用いることでＸ線
用多層膜反射鏡の耐久性、光耐力あるいは耐熱性に優れ
たものとできる。即ち、フラーレン層Ｆｎにおいてこれ
がフラーレンで構成されているときはフラーレン分子間
は比較的弱いファンデル・ワールス力によって結合して
いる。これに対して、重合後の重合フラーレンはＣ−Ｃ
結合によって相互に結合しており、その結合力はより大
きい。このため、重合フラーレンを用いることでより大
強度のＸ線、あるいは高温条件下でも長期間に渡って反
射率が低下することがない。以下に示す第二、第三の実
施例においてフラーレンを重合フラーレンとした場合に
も、これと同様の効果が得られる。
用多層膜反射鏡の耐久性、光耐力あるいは耐熱性に優れ
たものとできる。即ち、フラーレン層Ｆｎにおいてこれ
がフラーレンで構成されているときはフラーレン分子間
は比較的弱いファンデル・ワールス力によって結合して
いる。これに対して、重合後の重合フラーレンはＣ−Ｃ
結合によって相互に結合しており、その結合力はより大
きい。このため、重合フラーレンを用いることでより大
強度のＸ線、あるいは高温条件下でも長期間に渡って反
射率が低下することがない。以下に示す第二、第三の実
施例においてフラーレンを重合フラーレンとした場合に
も、これと同様の効果が得られる。
【００１３】次に本発明の第二の実施例であるＸ線用多
層膜反射鏡を図３に示す。ここでは基板１００上に軽元
素層Ｌｎと重元素層Ｈｎが積層され、軽元素層Ｌｎと重
元素層Ｈｎの間にフラーレンの中間層Ｆｎｍ（Ｆ１０、
Ｆ１１，Ｆ２０、Ｆ２１、．．．）が形成されている。
これは各層を蒸着等の成膜方法で周期的に形成すること
で実現できる。フラーレンの中間層Ｆｎｍを軽元素層Ｌ
ｎと重元素層Ｈｎの間に介在させることで軽元素層Ｌｎ
と重元素層Ｈｎの界面での相互拡散を防止でき、反射率
の向上が図れる。これを以下に示す。Ｘ線用多層膜反射
鏡の作成中、使用時に各層間で材料の相互拡散が起きる
ことが考えられる。相互拡散が生じると軽元素層Ｌｎの
屈折率が大きくなり軽元素層Ｌｎと重元素層Ｈｎの屈折
率差が小さくなることから、層界面での反射強度が小さ
くなってくる。相互拡散を抑制することで、反射率の向
上が図れる。フラーレンは６０個もの原子が強固に結び
つき原子単体に比べて極めて大きいため、フラーレン自
体が拡散し難くなっている。また、フラーレンは球上の
表面に原子が密に詰まっているため、この表面を他の原
子が潜り抜けることが難しくなっている。これらのた
め、フラーレンの中間層を介することで原子の拡散が抑
制される。この結果、Ｘ線用多層膜反射鏡の反射率の向
上が図れる。ここで特に、フラーレンを重合し重合フラ
ーレンとすることがより効果的である。フラーレン分子
同士が結ぶつくことで、フラーレン分子間へ他の原子が
侵入することを防止できるからである。
層膜反射鏡を図３に示す。ここでは基板１００上に軽元
素層Ｌｎと重元素層Ｈｎが積層され、軽元素層Ｌｎと重
元素層Ｈｎの間にフラーレンの中間層Ｆｎｍ（Ｆ１０、
Ｆ１１，Ｆ２０、Ｆ２１、．．．）が形成されている。
これは各層を蒸着等の成膜方法で周期的に形成すること
で実現できる。フラーレンの中間層Ｆｎｍを軽元素層Ｌ
ｎと重元素層Ｈｎの間に介在させることで軽元素層Ｌｎ
と重元素層Ｈｎの界面での相互拡散を防止でき、反射率
の向上が図れる。これを以下に示す。Ｘ線用多層膜反射
鏡の作成中、使用時に各層間で材料の相互拡散が起きる
ことが考えられる。相互拡散が生じると軽元素層Ｌｎの
屈折率が大きくなり軽元素層Ｌｎと重元素層Ｈｎの屈折
率差が小さくなることから、層界面での反射強度が小さ
くなってくる。相互拡散を抑制することで、反射率の向
上が図れる。フラーレンは６０個もの原子が強固に結び
つき原子単体に比べて極めて大きいため、フラーレン自
体が拡散し難くなっている。また、フラーレンは球上の
表面に原子が密に詰まっているため、この表面を他の原
子が潜り抜けることが難しくなっている。これらのた
め、フラーレンの中間層を介することで原子の拡散が抑
制される。この結果、Ｘ線用多層膜反射鏡の反射率の向
上が図れる。ここで特に、フラーレンを重合し重合フラ
ーレンとすることがより効果的である。フラーレン分子
同士が結ぶつくことで、フラーレン分子間へ他の原子が
侵入することを防止できるからである。
【００１４】さらに本願第三の実施例に係るＸ線用多層
膜反射鏡を図４に示す。ここでは基板１００上にフラー
レンの下地層ＦＯが形成されその上に軽元素層Ｌｎと重
元素層Ｈｎが交互に積層されている。軽元素層Ｌｎと重
元素層Ｈｎの多層膜と基板１００の間にフラーレン下地
層を設けているので、多層膜と基板１００との間での相
互拡散が防止でき、多層膜反射鏡の反射率向上に繋が
る。また、このようにすると基板の材料に拡散しやすい
材料を使用することがより容易になり、基板の材料選択
の余地が広がる効果が得られる。この場合もフラーレン
を重合し重合フラーレンとすることが、相互拡散防止に
より有効である。
膜反射鏡を図４に示す。ここでは基板１００上にフラー
レンの下地層ＦＯが形成されその上に軽元素層Ｌｎと重
元素層Ｈｎが交互に積層されている。軽元素層Ｌｎと重
元素層Ｈｎの多層膜と基板１００の間にフラーレン下地
層を設けているので、多層膜と基板１００との間での相
互拡散が防止でき、多層膜反射鏡の反射率向上に繋が
る。また、このようにすると基板の材料に拡散しやすい
材料を使用することがより容易になり、基板の材料選択
の余地が広がる効果が得られる。この場合もフラーレン
を重合し重合フラーレンとすることが、相互拡散防止に
より有効である。
【００１５】以上、反射鏡について説明したが、本発明
は反射鏡そのものでなくても反射効果を活用したＸ線用
光学素子に利用できる。例えば、グレーティングを形成
した基板上に多層膜を積層した多層膜回折格子等の分光
素子、Ｘ線ビームの一部を反射し一部を透過することで
一つのビームを複数のビームに分離するビームスプリッ
タに本発明を適用できる。その結果、回折効率のよい多
層膜回折格子、ビームの利用効率のよいビームスプリッ
タ等多数の高特性Ｘ線用光学素子を実現することが可能
となる。
は反射鏡そのものでなくても反射効果を活用したＸ線用
光学素子に利用できる。例えば、グレーティングを形成
した基板上に多層膜を積層した多層膜回折格子等の分光
素子、Ｘ線ビームの一部を反射し一部を透過することで
一つのビームを複数のビームに分離するビームスプリッ
タに本発明を適用できる。その結果、回折効率のよい多
層膜回折格子、ビームの利用効率のよいビームスプリッ
タ等多数の高特性Ｘ線用光学素子を実現することが可能
となる。
【００１６】
【発明の効果】本発明の適用によって、反射鏡の反射率
向上、回折格子の回折効率向上等のＸ線光学素子の特性
を向上させる効果を得ることができる。特に直入射領域
で高効率のＸ線光学素子を得ることが可能となり、ひい
てはＸ線光学機器の小型化、高性能化に寄与することに
なる。
向上、回折格子の回折効率向上等のＸ線光学素子の特性
を向上させる効果を得ることができる。特に直入射領域
で高効率のＸ線光学素子を得ることが可能となり、ひい
てはＸ線光学機器の小型化、高性能化に寄与することに
なる。
【００１７】請求項１の発明においてはフラーレンを軽
元素層として用いることにより、膜密度の低減によりＸ
線光学素子の特性を向上させる効果が得られる。特にフ
ラーレンを重合フラーレンとすることで、層境界面の平
滑性向上、多層膜周期性の向上により上記効果が促進さ
れる。請求項２の発明においては軽元素層と重元素層の
間にフラーレン層を介在させることで、各層間での材料
拡散を防止し、界面を急峻なものとすることで、上記効
果が達成される。フラーレンを重合フラーレンとすれば
材料拡散の低減により有効であり、上記効果の達成に有
効である。請求項３の発明では多層膜と基板間に下地フ
ラーレン層を介在させることで、多層膜と基板間での材
料拡散を防止し、界面を急峻とすることで、上記効果を
奏する。フラーレンを重合フラーレンとすることはやは
りこの効果の達成に寄与する。
元素層として用いることにより、膜密度の低減によりＸ
線光学素子の特性を向上させる効果が得られる。特にフ
ラーレンを重合フラーレンとすることで、層境界面の平
滑性向上、多層膜周期性の向上により上記効果が促進さ
れる。請求項２の発明においては軽元素層と重元素層の
間にフラーレン層を介在させることで、各層間での材料
拡散を防止し、界面を急峻なものとすることで、上記効
果が達成される。フラーレンを重合フラーレンとすれば
材料拡散の低減により有効であり、上記効果の達成に有
効である。請求項３の発明では多層膜と基板間に下地フ
ラーレン層を介在させることで、多層膜と基板間での材
料拡散を防止し、界面を急峻とすることで、上記効果を
奏する。フラーレンを重合フラーレンとすることはやは
りこの効果の達成に寄与する。
【図１】本願発明の第一の実施例に係るＸ線用多層膜反
射鏡の断面図である。
射鏡の断面図である。
【図２】本願発明の第一の実施例に係るＸ線用多層膜反
射鏡の反射率を従来のＸ線用多層膜反射鏡と比較して示
すグラフである。
射鏡の反射率を従来のＸ線用多層膜反射鏡と比較して示
すグラフである。
【図３】本願発明の第二の実施例に係るＸ線用多層膜反
射鏡の断面図である。
射鏡の断面図である。
【図４】本願発明の第三の実施例に係るＸ線用多層膜反
射鏡の断面図である。
射鏡の断面図である。
【図５】従来のＸ線用多層膜反射鏡の断面図である。
１００ 基板 Ｌｎ 軽元素層 Ｈｎ 重元素層 Ｆｎ フラーレン層 Ｆｎｍ フラーレン中間層 ＦＯ フラーレン下地層
Claims (4)
- 【請求項１】軽元素層と重元素層を交互に積層してなる
Ｘ線用多層膜光学素子において、 前記軽元素層にフラーレンを用いたことを特徴とするＸ
線用多層膜光学素子 - 【請求項２】軽元素層と重元素層を交互に積層してなる
Ｘ線用多層膜光学素子において、 軽元素層と重元素層との間にフラーレンの中間層を設け
たことを特徴とするＸ線用多層膜光学素子 - 【請求項３】軽元素層と重元素層を基板へ交互に積層し
てなるＸ線用多層膜光学素子において、前記基板と重元
素層、又は軽元素層との間にフラーレンの下地層を設け
たことを特徴とするＸ線用多層膜光学素子 - 【請求項４】請求項１から請求項３に記載するＸ線用多
層膜光学素子において、 前記フラーレンが重合フラーレンであることを特徴とす
るＸ線用多層膜光学素子
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28594597A JPH1184093A (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | Ｘ線用多層膜光学素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28594597A JPH1184093A (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | Ｘ線用多層膜光学素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1184093A true JPH1184093A (ja) | 1999-03-26 |
Family
ID=17698013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28594597A Pending JPH1184093A (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | Ｘ線用多層膜光学素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1184093A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1416329A1 (en) * | 2002-10-31 | 2004-05-06 | ASML Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
-
1997
- 1997-09-10 JP JP28594597A patent/JPH1184093A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1416329A1 (en) * | 2002-10-31 | 2004-05-06 | ASML Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6770037B2 (ja) | 液晶プロジェクター | |
| JP2962487B2 (ja) | Ｘ線〜紫外線域のミラー装置 | |
| TWI257494B (en) | Polarizing optical element and display device including the same | |
| US20040070829A1 (en) | Wire grid polarizer | |
| JP2004280050A5 (ja) | ||
| US20050213199A1 (en) | Multilayer film reflector for soft X-rays and manufacturing method thereof | |
| US7027226B2 (en) | Diffractive optical element for extreme ultraviolet wavefront control | |
| JPH04232900A (ja) | 改良された中性子反射スーパーミラー構造物 | |
| CN116940866A (zh) | 自对准纳米柱涂层及其制造方法 | |
| JPH0545498A (ja) | 多層膜反射鏡 | |
| JPH0534500A (ja) | Ｘ線多層膜反射鏡 | |
| JPH1184093A (ja) | Ｘ線用多層膜光学素子 | |
| JP3342042B2 (ja) | 反射型色分解回折格子 | |
| JPS62226047A (ja) | 多層膜反射鏡 | |
| JPH06174897A (ja) | 多層膜ｘ線ミラーおよび多層膜ｘ線光学系 | |
| JP2002527846A5 (ja) | ||
| JPS58223101A (ja) | 多面鏡の製造方法 | |
| JPH0634107B2 (ja) | Ｘ線用多層膜反射鏡 | |
| JPH05346496A (ja) | 多層膜反射鏡 | |
| JPH06186403A (ja) | 多層膜光学部材 | |
| FR2681720A1 (fr) | Dispositif incluant un miroir fonctionnant dans le domaine des rayons x ou des neutrons. | |
| WO2007119852A1 (ja) | 多層膜型回折格子 | |
| JP2814595B2 (ja) | 多層膜反射鏡 | |
| JPH085795A (ja) | 軟ｘ線多層膜反射鏡 | |
| JP3064630B2 (ja) | 多層膜反射鏡 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010828 |