会議発表用資料 X線多層膜レプリカ回折格子の耐熱性研究

今園, 孝志  ,  西原弘晃  ,  浮田龍一  ,  笹井浩行  ,  長野哲也

2018-03-18
内容記述
我々は、レプリカ回折格子の反射膜を金属膜から多層膜に代替した多層膜回折格子の実用化研究を推進している。多層膜構造を非周期にすることで、近年注目されているテンダーX線に対する回折効率を高効率化できるとともに広帯域化できる。多層膜回折格子の研究開発を進めていく中で、それの耐熱性に関する問題が顕在化した。具体的には、低温ベーキング(60℃程度)でも回折格子表面が著しく劣化し、機能性を喪失した。TEM観察から多層膜の膜構造は健全であったが、格子溝を形成している樹脂が著しく変形していることが分かった。このような表面劣化は従来の金属膜レプリカ回折格子(Au単層膜、Ni/Au二層膜等)では見られなかった現象であり、多層膜に起因していることは明らかである。多層膜回折格子の使用に当たっては、一般に装置真空槽のベーキングが行われることから、多層膜と樹脂の関連性を明らかにし、多層膜回折格子の耐熱性の向上を図る必要がある。本研究では、従来使用してきた樹脂より高いガラス転移温度を持つ樹脂で製作したAu単層膜レプリカ回折格子上に等周期W/B4C多層膜をイオンビームスパッタ法で試作し、熱負荷前後(as-depositedと94.7℃×60時間)の多層膜回折格子の回折効率、X線反射率を計測し、比較した。その結果、格子溝および多層膜構造は良好に維持されるとともに、回折効率の低下(変化率)は3%以下に留まっていることが分かった。このように、従前に比して耐熱温度が大きく向上(30℃以上)したことは、耐熱性多層膜レプリカ回折格子の実用化が着実に進展したことを示唆している。
第65回応用物理学会春季学術講演会

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