JPH01299500A

JPH01299500A - Ｘ線ミラーの製造方法及びその装置

Info

Publication number: JPH01299500A
Application number: JP63128434A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Sumiya; 住谷　充夫; Katsunobu Ueda; 上田　勝宣
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-05-27
Filing date: 1988-05-27
Publication date: 1989-12-04
Anticipated expiration: 2009-04-27
Also published as: EP0343861B1; US4969725A; DE68905858D1; DE68905858T2; JPH0631888B2; EP0343861A2; EP0343861A3

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、例えばＸ線顕微鏡などに用いられるＸ線ミラ
ーの製造方法及びその装置に関する。

（従来の技術）Ｘ線は可視光に比べ波長が短く、電子線に比べ透過力が
大きいという特徴を持つとともに、元素固有の吸収端や
螢光Ｘ線を利用した特定元素の識別も行え、物体の原子
レベルでの情報を得る重要な手段となっている。ところ
が、Ｘ線領域では、物質の屈折率が１に極めて近く、可
視域のような屈折型のレンズや直入射反射鏡の製作が困
難である。そこで、現在、実用化されつつあるＸ＠顕微
鏡は、Ｘ線が鏡面すれすれに入射すると全反射すること
を利用している。このときの鏡面を形成するのが第　図
に示すようなＷｏｌｔｅｒ型光学系である。

これは、一つの焦点Ｆ１を共有する回転双曲面ＳＨと回
転楕円面ＳＰとからなる。そして、焦点Ｆ２を物点とし
、ここを通るＸ線は上記二つの曲面で反射して焦点Ｆ３
に結像する。このように反射面を２回使うのは光軸から
離れた物点の像のゆがみを少なくするためである。さら
に、このようなＸ線顕微鏡用のＸ線ミラーにおいては、
第　図に示すように、反射Ｘ線（Ａ）の焦点Ｆ３に置か
れている検出器（Ｂ）への結像を用いるため、直射Ｘ線
（Ｃ）のＸ線検出器（Ｂ）への入射を遮へいするための
遮光板（Ｄ）、（Ｅ）をミラ一体−（Ｌ）の前後に設け
ている。そして、これら遮光板（Ｄ）、　（Ｅ）と円筒
状のミラ一体（Ｌ）との間のスリット（Ｇ）から反射Ｘ
線（Ａ）を出入するようにしている。なお、このスリッ
ト（Ｇ）は、ミラ一体（Ｌ）と数μ隅乃至数１０μ簿の
精度で同軸であることを条件としている。

ところで、Ｘ線顕微鏡の分解能は、上記回転双曲面８Ｈ
と回転楕円面ＳＰの加工精度により決定される。一般に
、鏡面精度は、Ｘ線の波長に近い面粗さと比較的周期の
大きな形状精度とに分けられる。そして、理想的なＸ線
顕微鏡を実現するには、面粗さ及び形状精度は、　ｎｍ
オーダの精度が必要となる。たとえば、形状精度０．０
７μ隅１表面粗さ６ｎｍのとき、分解能は０．１μ隅と
なることが報告されている。

しかしながら、非球面である回転双曲面ＳＨと回転楕円
面ＳＰをｎｍオーダの精度で加工することは、すこぶる
困難であり、従来の非球面加工技術では十分に対応でき
なかった。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、上記事情を参酌してなされたもので、例えば
Ｘ線顕微鏡などのＸ線ミラーの鏡面加工を高精度に行う
ことのできるＸ線ミラーの製造方法及びその装置を提供
することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段と作用）ＷＯｌ　ｔ　ｅ　ｒ型のＸ線ミラーを、とのＸ線ミラー
の貫通穴に多孔質部を有する雄型を非接触状態で嵌挿し
、この雄型の内部から貫通穴の内周面に遊離砥粒を含有
する研磨液を噴射供給させることにより、貫通穴の内周
面をｎｍオーダの精度で研磨するようにしたものである
。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。

第１図は、この実施例のＸ線ミラーの製造装置を示して
いる。この装置は、Ｗｏｌｔｅｒｇ光学系を構成するＸ
線ミラー（１）の内周面を加工するためのものである。

このＸ線ミラー（１）貫通穴（ｌａ）の内周面は、回転
双曲面（２）と回転楕円面（３）とが軸心（４）を共有
して連接してなりている。そして、これらの曲面（２）
、　（３）は、あらかじめダイヤモンド切削により表面
粗さが、数１０Ａ程度ｌこまで精密切削されている。し
かして、この装置は、Ｘ線ミラー（１）を着脱自在に保
持するＸ線ミラー保持部（５）と、Ｘ線ミラー（１）の
貫通穴（１ａ）に挿入される雄型部（６）と、この雄型
（６）を軸心（４）のまわり矢印（７）方向に回転自在
かつ軸心（４）に沿う矢印（８）方向に微小振動自在に
軸支する軸受部（９）と、この軸受部（９）及び雄を部
（６）を介して内周面（１）に研磨液（１０）を給液す
る給液部（１１）と、雄型部（６）を矢印（７）方向及
び矢印（８）方向に駆動する雄型駆動部（１２）と、内
部に研磨液（１０）が充填されＸ線ミラー保持部（５）
、雄型部（６）、軸受部（９）、給液部（１１）及び雄
型駆動部（１２）を研磨液（１０）ｌこ浸漬状態で収納
する研磨種部（１３）とから構成されている。しかして
、雄型部（６）は、雌型となる貫通穴（１ａ）に対して
、約１０〜３０μ風のギャップをもって挿脱自在に挿入
される雄型（１４）と、この雄型（１４）の後端部に同
軸に連結された円柱状の軸体（１５）とからなっている
。そして、雄型（１４）と軸体（１５）の内部には中空
部（１６）が設けられている。つまり、雄型（１４）の
外周面は、回転双曲面と回転楕円面とが形成されている
。また、軸体（１５）には、外面から中空部（１６）に
連通する連通孔（１７）・・・が等配して穿設されてい
る。さらｉこ、雄型（１４）は、焼結合金、焼結セラミ
ック等の多孔質部材からまっている。一方、軸受部（９
）は、いわゆるロータリ・カップリングをなし内部が中
空に設けられ且つ軸体（１５）を液密に軸支する円環状
の軸受（１８）と、一端部が研磨種部（１３）の外部上
方に位置調整自在に設けられた固定部材（１９）に固定
され他端部に軸受（１５）が垂設された支持部材（２０
）とからなっている、さらに給液部（１１）は、研磨種
部（１３）に設置されたポンプ（２１）と、このポンプ
（２１）から吐出された研磨液（１０）を軸受（１５）
に案内する案内管（２２）とからなっている、さらに、
雄型駆動部（１２）は、雄型部（６）に直結して矢印（
７）方向に回転駆動するモータ（２３）と、°このモー
タ（２３）と雄型部（６）を−体的に矢印（８）方向に
１０〜１００μｍの振幅で振動させる加振部（２４）と
からなっている。さらに、上記研磨液（１０）は、μ罵
オーダの粉状ダイヤモンドを水に分散させたものである
。

つぎに、上記構成の装置を用いてこの実施例のＸ線ミラ
ーの製造方法について述べる。

まず、Ｘ線ミラー保持部（５）にＸ線ミラー（１）を保
持させる。つぎに、軸受（１８）に雄塵部（６）の軸体
（１５）を軸支させたのち、上記雄型（１４）をＸ線ミ
ラー（１）の貫通穴（１ａ）中に約ｌＯ〜３０μ肩のギ
ャップを均一に生じるように挿入する。そして、モータ
（２３）及び加振部（２４）を起動し、雄型（１４）を
軸心（４）の回り矢印（７）方向に例えば１分間に３０
０回転で回転させるとともに、軸心（４）に沿う矢印（
８）方向に例えばｌＯ〜１００μ肩の振幅かつ振動数１
０００ｆｌｚで振動させる。これと同時に、ポンプ（２
１）を起動すると、研磨種部（１３）内の研磨液（１０
）は、案内管（２２）　、軸受（１５）　、連通孔（１
７）・・・及び雄型部（６）の中空部（６）を経由して
、雄型（１４）の微細孔からＸ線ミラー（１）の貫通穴
（１ａ）の内周面に噴射される（矢印（２９）、　（３
０）、　（３１）、　（３２）、　（３４）参照）。

すると、雄型（１４）から供給された研磨液（１０）に
含まれている砥粒は、Ｘ線ミラー（１）の貫通穴（１ａ
）の内周面に衝突し、この内周面のｎｍオーダでの超精
密研磨が進行する（第２図参照）。

以上のように、この実施例においては、研磨液（１０）
の砥粒を雄型（１４）とＸ線ミラー（１）とが非接触状
態で貫通穴（１ａ）の内周面に噴射しているので、この
内周面にては、主として■砥粒の衝突による微小弾性破
壊、■砥粒と内周面との原子オーダでの相互作用、の二
つの加工作用が生じ、その結果、Ｘ線ミラー（１）の貫
通穴（ｌａ）の内周面のｎｍオーダ（表面粗さ２〜３人
が可能）での加工が可能となる。よって、Ｘ線顕微鏡と
して理想的な表面粗さ及び形状精度を得ることができる
。

なお、上記実施例１こおいて、Ｘ線ミラー（１）側を軸
心（４）の回りに回転あるいは、軸心（４）に沿って振
動させてもよい。このとき、雄型（１４）は固定しても
よい。さらに、軸心（４）に対する回転又は振動のうち
振動の方は省略してもよい。さらに、研磨液の溶媒とし
ては、水の代りに、アルカリ性又は酸性液を用いてもよ
い。

〔発明の効果〕

本発明は、　Ｗｏｌｔｅｒ型のＸ線ミラーの製造におい
て、貫通穴１こ非接触状態で挿入されている多孔質の雄
型の外周面から研磨液を貫通穴の内周面に供給させてい
るので、ｎｍオーダでの超精密加工が可能となる。よっ
て、理想的なＸ線顕微鏡の製造が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のＸ線ミラーの製造装置の構
成図、第２図は本発明の一実施例のＸ線ミラーの製造方
法の説明図、第３図は従来技術の説明図である・（１）・・・Ｘ線ミラー、　　（ｌａ）・・・貫通穴。（２）・・・回転双曲面、（３）・・・回転楕円面。（４）・・・軸心、（５）・・・Ｘ線ミラー保持部。（９）・・・軸受部、　　　　（１０）・・・研磨液。（１１）・・・給液部（研磨液供給部）。（１２）・・・雄型駆動部、　　　（１４）・・・雄型
。（１６）・・・中空部。代理人　弁理士　則　近　憲　佑同　　松山光之

Claims

【特許請求の範囲】

（１）貫通穴の内面に回転双曲面及び回転楕円面が形成
されているＸ線ミラーの製造方法において、多孔質部を
有する雄型を上記貫通穴に非接触状態で嵌挿する工程と
、上記貫通穴に嵌挿されている雄型の内部からこの雄型
が対向している貫通穴の内面に遊離砥粒を含有する研磨
液を供給する工程とを具備することを特徴とするＸ線ミ
ラーの製造方法。
（２）貫通穴の内面に回転双曲面及び回転楕円面が形成
されているＸ線ミラーの製造装置において、上記Ｘ線ミ
ラーを保持するＸ線ミラー保持部と、上記貫通穴に非接
触状態で嵌挿される多孔質かつ中空の雄型と、この雄型
をその軸心の回りに回転自在かつ上記貫通穴に対して嵌
脱自在に保持する軸受部と、遊離砥粒を含有する研磨液
を上記雄型の中空部からこの雄型が対向している貫通穴
の内面に供給噴射する研磨液供給部と、上記雄型をその
軸心の回りに回転駆動するとともに上記軸心方向に加振
する雄型駆動部とを具備することを特徴とするＸ線ミラ
ーの製造装置。