JPH0627298A - 単色同位相x線集光器 - Google Patents

単色同位相x線集光器

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JPH0627298A
JPH0627298A JP18248892A JP18248892A JPH0627298A JP H0627298 A JPH0627298 A JP H0627298A JP 18248892 A JP18248892 A JP 18248892A JP 18248892 A JP18248892 A JP 18248892A JP H0627298 A JPH0627298 A JP H0627298A
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JP
Japan
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rays
ray
incident
angle
incident angle
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JP18248892A
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English (en)
Inventor
Tadao Katsuragawa
忠雄 桂川
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 結晶性材料に対して臨界角程度の低入射角で
X線を入射させた場合の全反射に起因する散乱X線等に
よる影響を極力なくして、良好なる単色同位相のX線が
得られるようにすること。 【構成】 臨界角に近い入射角αのX線13を同一入射
角αで順次反射干渉させる位置に結晶性材料による複数
の多層膜11,12を対向するように配置させ、複数の
多層膜11,12表面に順次入射されるX線13中で干
渉条件を満たすものだけを順次取出すことで、強度は小
さくなるものの、徐々に散乱光成分を除去して、最終的
には、単色光で同位相のX線が取出せるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、物質の臨界角に近い入
射角でX線を入射させることで、反射干渉させて単色で
同位相のX線を集光させるようにした分光用の単色同位
相X線集光器に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、X線は波長が短く(数10Å〜
0.1Å位)、物質の屈折率はほぼ1に等しい。このよ
うなX線は固体表面にすれすれの角度で入射するときは
全反射が起る。その臨界角θc は通常10〜30′程度
で、X線の波長が長い程、大きくなる。この全反射を利
用して湾曲面形状の鏡が集光用に用いられる。また、X
線は光と同じように干渉現象を示し、位相が揃うと、波
は強め合う。ところで、図5に示すように、X線1が基
板2上の物質3表面にすれすれの入射角αで入射する
と、この物質3表面で反射された波と基板2表面で反射
された波とは、図6に示すような関係にある、ある角度
α1 で位相が揃い、干渉して強くなる。これは、2つの
X線の光路差が、入射X線波長の整数倍に等しい時に生
ずる。P点は干渉によるピークを示す。ここに、物質3
の膜厚は3000Å以下位でないとX線1が基板2へ到
達せず、この現象は生じない。物質3としては結晶でも
アモルファスでもよく、要は、均一であればよい。
【0003】ところで、物質3の膜厚を3000Åより
薄くして多重層構造で設ければ、上記の干渉効果が増大
する。ただし、層間は鏡面であることが必要である。も
っとも、現在の製造技術によれば、数Åの薄膜層を何層
も均一に設けることが可能となっている。例えば、LB
膜とかMBE(分子線エピタキシー)で設けるGaAs
等の半導体で可能である。入射角αをα1 とした時、反
射されるX線は上述した原理により単色化されており
(分光されており)、かつ、位相の揃ったものとなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、実際には図
7に示すように、入射角α1 において、単色・同位相の
X線成分以外に、物質3表面等で散乱されて波長や位相
の異なるX線成分(図中、斜線を施して示す)も同時に
生じており、完全な単色・同位相のX線には分光されて
いない。
【0005】
【課題を解決するための手段】臨界角に近い入射角のX
線を同一入射角で順次反射干渉させる位置に結晶性材料
による複数の多層膜を対向配置させた。
【0006】
【作用】複数の多層膜表面に順次入射するX線は干渉条
件を満たすものだけが順次取出されるので、何回も干渉
させると強度は小さくなるものの、徐々に散乱光成分が
除去されることになり、最終的には、単色光で同位相の
X線となって取出される。
【0007】
【実施例】本発明の一実施例を図1ないし図4に基づい
て説明する。本実施例では、複数、例えば2つの多層膜
11,12を表面が互いに対向する状態で配置させ、こ
れらの表面間でX線13を順次反射干渉させるようにし
たものである。ここに、多層膜11は基板14上に原子
面15を有する状態で順次積層形成したものである。多
層膜12も同様に基板16上に原子面17を有する状態
で順次積層形成したものである。
【0008】多層膜11(多層膜12も同様)の作製法
としては、図2に例示するように、基板14上に異種原
子又は異種分子による物質層A,Bを、A,B,A,
B,〜のように積層すればよい。ここに、物質層A,B
は膜厚が同一でも異なっていてもよい。膜厚が異なる場
合、図6中に示した干渉によるピークPの周期の異なる
2つの振動が出るので、A=2Bのような膜厚関係とし
てもよい。同様の理由により、3種以上の層を順次積層
する構造、或いは、A層のみとした構造でもよい。ま
た、物質層A,Bは両者間の密度差が大きいほうが振動
(ピーク)は大きくなるので、好ましい。多層膜11全
体の厚みとしては、用いる原子種にもよるが、透過しな
い程度の5000Å以下であればよい。各層自体の膜厚
は、あまり薄くなると振動周期が小さくなるので、10
0〜500Å程度が適当である。多層膜11表面は3〜
10Å程度に粗いほうが散乱光が少なくなるので好まし
い。X線13の入射角αはなるべく臨界角に近く、か
つ、ピークの出る角度とするのがよい。この際、X線1
3の波長が長いほうが入射角αを大きくし得るので、そ
の設定が容易となる。また、回折させるための原子面1
5は、単結晶の面であっても、LB膜のように分子を層
状に積層形成した面でもよいため、本発明では、「結晶
性材料」という表現を用いるものである。なお、積層す
る物質が同一でなく、密度の異なる2種類以上の物質を
積層すると、干渉効果は大きくなり、強度の大きいX線
が得られることになる。なお、多層膜11に対する基板
14の材料としては、ガラス、Si、SiO2 、金属薄
板等、特に限定されないものである。
【0009】しかして、図1に示すように、干渉して強
くなったX線入射角α1 に角度を固定し、多層膜11,
12をX線13の入射角αが同一となるように向い合わ
せると、干渉条件を満たすX線13だけが順次取出され
ることになる。よって、何回も干渉させるとX線強度は
小さくなるものの、段々と散乱光が除去されて干渉が繰
返されることになり、単色光であって同位相のものだけ
が取出されることになる。この際、図示例のように広が
るX線を用いても、干渉したX線だけが取出されるの
で、X線13の幅は狭くなり、集光されることになる。
干渉させる回数は、目的とする強度と単色化の程度によ
って異なるが、2〜6回程度が適当である。
【0010】いま、具体例を挙げて説明する。まず、S
iウエハ基板上にイオンビームスパッタ装置を用いて、
下記の条件 ターゲット :Si、Cu 基板加熱 :なし イオン化ガス :Ar(99.999%) イオン銃電流×電圧 :3mA×9kV イオン入射角 :30° ベースプレッシャ :3×10~7Torr ターゲット・基板間距離:15mm 基板サイズ :直径4インチ円形 各層の膜厚 :Si、Cuとも200Å(1
0層ずつ) 最表面はSi で、約4000Åの積層膜厚構造の多層膜を3枚作製し
た。
【0011】ついで、このような多層膜の一つに対し
て、理学株式会社製のX線装置RU−300を用いて
(ターゲットはCu)、Si(111)で分光したCu
Kα線の入射角と強度との関係を求めたところ、入射角
が約7mradの時に大きなピークが得られたものである。
この場合、バックグランド(図7中に示した斜線部分)
とピークトップとの強度比は1/1であった。このよう
なX線をさらにSi(111)結晶を用いてロッキング
カーブをとり、半値幅を求めたところ、21秒となり、
良好なる単色X線が得られたものである。
【0012】さらに、Siウエハ基板上に形成された多
層膜をX線の入射角が同一となるようにしてこの多層膜
に向い合わせ、2回反射させるように配置させてピーク
値を得たところ、バックグランドとピークトップとの強
度比は約1/2となったものである。また、ロッキング
カーブから求めた半値幅は16秒となったものである。
【0013】ついで、3つ目の多層膜についても、1,
2つ目の多層膜と千鳥状配置となるように2つ目の多層
膜に対向配置させ(X線の入射角は同じ)、3回反射さ
せるようにしてピーク値を得たところ、バックグランド
とピークトップとの強度比は約1/4となったものであ
る。また、ロッキングカーブから求めた半値幅は12秒
となったものである。
【0014】このように多層膜の使用回数を増加させる
につれてX線の幅が減少し(即ち、集光し)、バックグ
ランドが減少して位相の揃ったX線成分が多くなり、同
時に、ピークの半値幅が減少することにより単色化も向
上するものとなった。
【0015】本実施例方式による結果、図7中に斜線を
施して示したような散乱X線等による影響が緩和され、
図3に示すような特性が得られ、単色同位相性の良好な
X線となる。
【0016】なお、基板や原子面について、均一にして
任意に長尺状に作製し得る場合であれば、図1に示すよ
うに上下2つの多層膜11,12のみによる構成とし、
これらの間で何回も反射させるようにしてもよい。さら
には、図1において、例えば基板16上に薄膜層を均一
かつ厚くなる積層状態に積層し得る場合であれば、多層
膜11側を用いることなく、図4に示すように、多層膜
12の一部を横から見てコ字状にくり抜いてX線通路1
8を形成するようにしてもよく(上下面が複数の多層膜
12a,12bを構成する)、この構造のほうが角度を
同じにとりやすい。
【0017】ちなみに、X線を結晶性材料の臨界角の極
く近傍の入射角で入射させるのでなければ、原子面(回
折面)と結晶のカット面(表面)とをずらして形成する
ことは、「ブラッグ・ケースの非対称反射」として従来
から周知である。即ち、図8に示すように単結晶構造の
結晶性材料20においてその原子面21とカット面22
とをずらして形成し、同図(a)に示すようにX線23
をカット面22に入射させることにより反射されるX線
幅を大きくし、同図(b)に示すようにX線23をカッ
ト面に入射させることにより反射されるX線幅を小さく
するのに用いられる。つまり、X線23が原子面(回折
面)21で反射され、ブラッグの条件を満たすことによ
り干渉するのは、本発明方式の場合と同様である。しか
し、あくまで、臨界角よりも大きな入射角で用いられる
ものであり、本発明の前提とする全反射は無関係であ
り、全反射光を減少させるという課題はないものであ
る。
【0018】また、X線分光器として機能する本発明装
置をX線集光器と称するのは、下記の理由による。現
在、X線は発散光でしか得られず、一般のX線管球やロ
ータターゲットを使用するもの、プラズマを使用するも
の、放射光を使用するもの、全て発散している。そし
て、分光する場合、図8(a)のケースではビーム幅が
さらに広くなるのに対して、同図(b)のケースでは回
折条件を満たした光だけが反射することによりビーム幅
が入射ビーム幅よりも細くなるので、分光自体によって
もビーム幅を狭くし得るが、本実施例構成によれば、ビ
ーム幅をより狭い状態に絞った形で反射させるので、特
に集光器と称するようにしたものである。
【0019】また、軟X線(3〜100Åの波長)用の
反射鏡は、密度差の大きい2種類の材料を積層して、よ
り大きな角度(45°程度)での反射鏡として利用され
ているが、本実施例を適用すれば、より大きな角度用に
適用し得るものとなる。
【0020】
【発明の効果】本発明は、上述したように、臨界角に近
い入射角のX線を同一入射角で順次反射干渉させる位置
に結晶性材料による複数の多層膜を対向配置させて、複
数の多層膜表面に順次入射されるX線中で干渉条件を満
たすものだけを順次取出すようにしたので、何回も干渉
させると強度は小さくなるものの、徐々に散乱光成分を
除去でき、よって、最終的には、単色光で同位相のX線
として取出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す概略図である。
【図2】積層構造を示す概略図である。
【図3】入射角‐X線強度特性図である。
【図4】変形例を示す概略図である。
【図5】低入射角X線強度測定原理を示す概略図であ
る。
【図6】入射角‐X線強度特性図である。
【図7】単色同位相部分を抽出して示す入射角‐X線強
度特性図である。
【図8】従来の高入射角方式の場合の非対称反射原理を
示す概略図である。
【符号の説明】
11,12 多層膜 13 X線

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 臨界角に近い入射角のX線を同一入射角
    で順次反射干渉させる位置に結晶性材料による複数の多
    層膜を対向配置させたことを特徴とする単色同位相X線
    集光器。
JP18248892A 1992-07-09 1992-07-09 単色同位相x線集光器 Pending JPH0627298A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6416272B1 (en) 1998-10-09 2002-07-09 Toyota Shatai Kabushiki Kaisha Wheelchair with retractable wheels for conversion to vehicle passenger seat
US6543848B1 (en) 1997-09-01 2003-04-08 Toyota Shatai Kabushiki Kaisha Vehicular turning seat
US6557919B2 (en) 1997-04-03 2003-05-06 Toyota Shatai Kabushiki Kaisha Rotating vehicle seat
US6572172B1 (en) 1998-09-10 2003-06-03 Toyota Shatai Kabushiki Kaisha Rotating vehicle seat
WO2005116771A3 (de) * 2004-05-27 2006-06-08 Infineon Technologies Ag Wellenlängenselektor für den weichen röntgen- und den extremen ultraviolettbereich
JP2013137307A (ja) * 2011-12-02 2013-07-11 Canon Inc X線導波路及びx線導波システム

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6557919B2 (en) 1997-04-03 2003-05-06 Toyota Shatai Kabushiki Kaisha Rotating vehicle seat
US6543848B1 (en) 1997-09-01 2003-04-08 Toyota Shatai Kabushiki Kaisha Vehicular turning seat
US6572172B1 (en) 1998-09-10 2003-06-03 Toyota Shatai Kabushiki Kaisha Rotating vehicle seat
US6416272B1 (en) 1998-10-09 2002-07-09 Toyota Shatai Kabushiki Kaisha Wheelchair with retractable wheels for conversion to vehicle passenger seat
US6582181B2 (en) 1998-10-09 2003-06-24 Toyota Shatai Kabushiki Kaisha Vehicle seat
WO2005116771A3 (de) * 2004-05-27 2006-06-08 Infineon Technologies Ag Wellenlängenselektor für den weichen röntgen- und den extremen ultraviolettbereich
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