JPH08122496A - 多層膜反射鏡 - Google Patents
多層膜反射鏡Info
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- JPH08122496A JPH08122496A JP6257099A JP25709994A JPH08122496A JP H08122496 A JPH08122496 A JP H08122496A JP 6257099 A JP6257099 A JP 6257099A JP 25709994 A JP25709994 A JP 25709994A JP H08122496 A JPH08122496 A JP H08122496A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 軟Ｘ線領域において、特に波長108.4 Åの鉄
の輝線スペクトル（Fe XIX）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。 【構成】 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（３）と大きい物質の第２層
（２）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、ホ
ウ素、炭素、炭化ホウ素、または窒化ホウ素を用い、前
記屈折率の差が大きい物質として、ルテニウム、ロジウ
ム、パラジウム、または銀を用いたことを特徴とする多
層膜反射鏡。
の輝線スペクトル（Fe XIX）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。 【構成】 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（３）と大きい物質の第２層
（２）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、ホ
ウ素、炭素、炭化ホウ素、または窒化ホウ素を用い、前
記屈折率の差が大きい物質として、ルテニウム、ロジウ
ム、パラジウム、または銀を用いたことを特徴とする多
層膜反射鏡。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、軟Ｘ線領域で用いられ
る多層膜反射鏡、特にＸ線望遠鏡に好適な多層膜反射鏡
に関するものである。
る多層膜反射鏡、特にＸ線望遠鏡に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ともに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
利用したレンズは使用できない。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100 Å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ともに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
利用したレンズは使用できない。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100 Å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）／Ｃ（炭素）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。
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）／Ｃ（炭素）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差が大きい物質層を各１層ずつ積層
した積層体の層厚（膜厚）に相当する。
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差が大きい物質層を各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
部分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 XIX）の108.4 Å
の波長が重要である。この波長は、630 万度の温度に相
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
部分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 XIX）の108.4 Å
の波長が重要である。この波長は、630 万度の温度に相
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４０％程度以上の反射率と４０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４０％程度以上の反射率と４０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）又は各層（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）又は各層（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
多層膜反射鏡では、軟Ｘ線領域において、充分な反射率
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／Ｃ多層膜では、図２に
示すように、波長分解能は６０以上の高い値が得られる
が、反射率は３５％程度の低い値しか得ることができな
い。
多層膜反射鏡では、軟Ｘ線領域において、充分な反射率
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／Ｃ多層膜では、図２に
示すように、波長分解能は６０以上の高い値が得られる
が、反射率は３５％程度の低い値しか得ることができな
い。
【００１１】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、軟Ｘ線領域において、特に波長108.4
Åの鉄の輝線スペクトル（Fe XIX）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108.4
Åの鉄の輝線スペクトル（Fe XIX）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】そのため、本発明は第一
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、ホウ素、炭素、炭化ホウ素、また
は窒化ホウ素を用い、前記屈折率の差が大きい物質とし
て、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、または銀を用
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。
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、ホウ素、炭素、炭化ホウ素、また
は窒化ホウ素を用い、前記屈折率の差が大きい物質とし
て、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、または銀を用
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、本発明は第二に「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記
載の多層膜反射鏡（請求項２）」を提供する。また、本
発明は第三に「前記第１層と前記第２層を１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
108.4 Åまたは略108.4 Å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または２記載の多層膜反射鏡
（請求項３）」を提供する。
反射率が飽和する値に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
発明は第三に「前記第１層と前記第２層を１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
108.4 Åまたは略108.4 Å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または２記載の多層膜反射鏡
（請求項３）」を提供する。
【００１４】
【作用】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良い。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良い。
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良い。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良い。
【００１５】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良い。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。 ｒ＝（ｎ2 −ｎ1 ）／（ｎ2 ＋ｎ1 ） ＝｛（δ1-δ2+ｉ（ｋ1-ｋ2 ）｝／｛（δ1+δ2+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。
での反射率が高くなるような材料を用いるのが良い。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。 ｒ＝（ｎ2 −ｎ1 ）／（ｎ2 ＋ｎ1 ） ＝｛（δ1-δ2+ｉ（ｋ1-ｋ2 ）｝／｛（δ1+δ2+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。
【００１６】ｒ＝（δ1-δ2)／（δ1+δ2) 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良い。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、ＢとＲ
ｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、又はＡｇの各組み合わせ、ＣとＲ
ｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、又はＡｇの各組み合わせ、Ｂ4 Ｃと
Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、又はＡｇの各組み合わせ、ＢＮと
Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、又はＡｇの各組み合わせ、が軟Ｘ線
領域において、特に波長108.4Åの鉄の輝線スペクトル
（Fe XIX）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。
の差の大きい物質の組み合わせを用いるのが良い。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、ＢとＲ
ｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、又はＡｇの各組み合わせ、ＣとＲ
ｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、又はＡｇの各組み合わせ、Ｂ4 Ｃと
Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、又はＡｇの各組み合わせ、ＢＮと
Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、又はＡｇの各組み合わせ、が軟Ｘ線
領域において、特に波長108.4Åの鉄の輝線スペクトル
（Fe XIX）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。
【００１７】そして、このなか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判った。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。さらに、多層膜反射鏡の反射率の中心波長
を108.4 Åまたは略108.4 Å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。
る組み合わせが特に好ましいことが判った。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。さらに、多層膜反射鏡の反射率の中心波長
を108.4 Åまたは略108.4 Å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。
【００１８】図２は本発明にかかる組み合わせのＲｕ／
Ｂ4 Ｃ多層膜（周期長56Å、積層数200 ペア）と従来か
ら知られている組み合わせのＭｏ／Ｃ多層膜（周期長56
Å、積層数200 ペア）の反射率（Ｒ）と波長分解能（λ
／Δλ）をΓに対して描いた曲線（計算値）を示す。Ｍ
ｏ／Ｃ多層膜では、Γ0.5 のときに反射率３５％、波長
分解能６５となり、反射率が充分ではない。しかし、本
発明にかかるＲｕ／Ｂ4 Ｃ多層膜を用いるとΓ0.5 のと
きに反射率５４％、波長分解能４０となり、Γ0.3 のと
きに反射率５２％、波長分解能４８となるので、Ｘ線望
遠鏡に用いる多層膜反射鏡として充分な性能を得ること
ができる。
Ｂ4 Ｃ多層膜（周期長56Å、積層数200 ペア）と従来か
ら知られている組み合わせのＭｏ／Ｃ多層膜（周期長56
Å、積層数200 ペア）の反射率（Ｒ）と波長分解能（λ
／Δλ）をΓに対して描いた曲線（計算値）を示す。Ｍ
ｏ／Ｃ多層膜では、Γ0.5 のときに反射率３５％、波長
分解能６５となり、反射率が充分ではない。しかし、本
発明にかかるＲｕ／Ｂ4 Ｃ多層膜を用いるとΓ0.5 のと
きに反射率５４％、波長分解能４０となり、Γ0.3 のと
きに反射率５２％、波長分解能４８となるので、Ｘ線望
遠鏡に用いる多層膜反射鏡として充分な性能を得ること
ができる。
【００１９】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／Ｃ多層膜（周期長56
Å、積層数200 ペア）では、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なか
った（反射率２１％、波長分解能５８）。一方、本発明
にかかる多層膜（一例、Ｒｕ／Ｂ4 Ｃ、周期長56Å、積
層数200 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充分
な反射率及び波長分解能が得られた（反射率４２％、波
長分解能４３）。
多層膜の実測値においても、Ｍｏ／Ｃ多層膜（周期長56
Å、積層数200 ペア）では、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なか
った（反射率２１％、波長分解能５８）。一方、本発明
にかかる多層膜（一例、Ｒｕ／Ｂ4 Ｃ、周期長56Å、積
層数200 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充分
な反射率及び波長分解能が得られた（反射率４２％、波
長分解能４３）。
【００２０】以下、実施例により本発明をさらに詳しく
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。
【００２１】
【実施例１】本実施例では、重原子層としてＲｕ、軽原
子層としてＢを用いた。基板１には鏡面研磨した合成石
英を用いた。ＲｕとＢ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Ｒｕ層２とＢ層
３とを交互に積層して多層膜を作製した。Ｒｕ／Ｂ多層
膜の周期長は56.2Å、Γは0.4 、積層数は２００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）。
子層としてＢを用いた。基板１には鏡面研磨した合成石
英を用いた。ＲｕとＢ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Ｒｕ層２とＢ層
３とを交互に積層して多層膜を作製した。Ｒｕ／Ｂ多層
膜の周期長は56.2Å、Γは0.4 、積層数は２００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）。
【００２２】本実施例にかかるＲｕ／Ｂ多層膜（周期長
56.2Å、積層数200 ペア）の反射率（Ｒ）を波長（単位
Å）に対して描いた曲線（計算値）を図３に示す。波長
108.4 Åにおける反射率は約５８％であり、波長分解能
は約４０である。また、作製した多層膜の垂直入射の軟
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４６％、波長分解能４１）。
56.2Å、積層数200 ペア）の反射率（Ｒ）を波長（単位
Å）に対して描いた曲線（計算値）を図３に示す。波長
108.4 Åにおける反射率は約５８％であり、波長分解能
は約４０である。また、作製した多層膜の垂直入射の軟
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４６％、波長分解能４１）。
【００２３】
【実施例２】本実施例では、重原子層としてＲｈ、軽原
子層としてＢを用いた。基板１には鏡面研磨した合成石
英を用いた。ＲｈとＢ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Ｒｈ層２とＢ層
３とを交互に積層して多層膜を作製した。Ｒｈ／Ｂ多層
膜の周期長は56.2Å、Γは0.4 、積層数は２００ペアと
した。
子層としてＢを用いた。基板１には鏡面研磨した合成石
英を用いた。ＲｈとＢ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Ｒｈ層２とＢ層
３とを交互に積層して多層膜を作製した。Ｒｈ／Ｂ多層
膜の周期長は56.2Å、Γは0.4 、積層数は２００ペアと
した。
【００２４】本実施例にかかるＲｈ／Ｂ多層膜（周期長
56.2Å、積層数200 ペア）の反射率（Ｒ）を波長（単位
Å）に対して描いた曲線（計算値）を図４に示す。波長
108.4 Åにおける反射率は約５８％であり、波長分解能
は約４０である。また、作製した多層膜の垂直入射の軟
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４５％、波長分解能４２）。
56.2Å、積層数200 ペア）の反射率（Ｒ）を波長（単位
Å）に対して描いた曲線（計算値）を図４に示す。波長
108.4 Åにおける反射率は約５８％であり、波長分解能
は約４０である。また、作製した多層膜の垂直入射の軟
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４５％、波長分解能４２）。
【００２５】
【実施例３】本実施例では、重原子層としてＰｄ、軽原
子層としてＢを用いた。基板１には鏡面研磨した合成石
英を用いた。ＰｄとＢ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Ｐｄ層２とＢ層
３とを交互に積層して多層膜を作製した。Ｐｄ／Ｂ多層
膜の周期長は55.8Å、Γは0.2 、積層数は２００ペアと
した。
子層としてＢを用いた。基板１には鏡面研磨した合成石
英を用いた。ＰｄとＢ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Ｐｄ層２とＢ層
３とを交互に積層して多層膜を作製した。Ｐｄ／Ｂ多層
膜の周期長は55.8Å、Γは0.2 、積層数は２００ペアと
した。
【００２６】本実施例にかかるＰｄ／Ｂ多層膜（周期長
55.8Å、積層数200 ペア）の反射率（Ｒ）を波長（単位
Å）に対して描いた曲線（計算値）を図５に示す。波長
108.4 Åにおける反射率は約５１％であり、波長分解能
は約４９である。また、作製した多層膜の垂直入射の軟
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４１％、波長分解能４９）。
55.8Å、積層数200 ペア）の反射率（Ｒ）を波長（単位
Å）に対して描いた曲線（計算値）を図５に示す。波長
108.4 Åにおける反射率は約５１％であり、波長分解能
は約４９である。また、作製した多層膜の垂直入射の軟
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４１％、波長分解能４９）。
【００２７】
【実施例４】本実施例では、重原子層としてＡｇ、軽原
子層としてＢを用いた。基板１には鏡面研磨した合成石
英を用いた。ＡｇとＢ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Ａｇ層２とＢ層
３とを交互に積層して多層膜を作製した。Ａｇ／Ｂ多層
膜の周期長は55.8Å、Γは0.3 、積層数は２００ペアと
した。
子層としてＢを用いた。基板１には鏡面研磨した合成石
英を用いた。ＡｇとＢ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Ａｇ層２とＢ層
３とを交互に積層して多層膜を作製した。Ａｇ／Ｂ多層
膜の周期長は55.8Å、Γは0.3 、積層数は２００ペアと
した。
【００２８】本実施例にかかるＡｇ／Ｂ多層膜（周期長
55.8Å、積層数200 ペア）の反射率（Ｒ）を波長（単位
Å）に対して描いた曲線（計算値）を図６に示す。波長
108.4 Åにおける反射率は約５２％であり、波長分解能
は約４０である。また、作製した多層膜の垂直入射の軟
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４３％、波長分解能４１）。
55.8Å、積層数200 ペア）の反射率（Ｒ）を波長（単位
Å）に対して描いた曲線（計算値）を図６に示す。波長
108.4 Åにおける反射率は約５２％であり、波長分解能
は約４０である。また、作製した多層膜の垂直入射の軟
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４３％、波長分解能４１）。
【００２９】
【実施例５】本実施例では、重原子層としてＲｕ、軽原
子層としてＣを用いた。基板１には鏡面研磨した合成石
英を用いた。ＲｕとＣ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Ｒｕ層２とＣ層
３とを交互に積層して多層膜を作製した。Ｒｕ／Ｃ多層
膜の周期長は56.5Å、Γは0.45、積層数は２００ペアと
した。
子層としてＣを用いた。基板１には鏡面研磨した合成石
英を用いた。ＲｕとＣ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Ｒｕ層２とＣ層
３とを交互に積層して多層膜を作製した。Ｒｕ／Ｃ多層
膜の周期長は56.5Å、Γは0.45、積層数は２００ペアと
した。
【００３０】本実施例にかかるＲｕ／Ｃ多層膜（周期長
56.5Å、積層数200 ペア）の反射率（Ｒ）を波長（単位
Å）に対して描いた曲線（計算値）を図７に示す。波長
108.4 Åにおける反射率は約４７％であり、波長分解能
は約４１である。また、作製した多層膜の垂直入射の軟
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３８％、波長分解能４３）。
56.5Å、積層数200 ペア）の反射率（Ｒ）を波長（単位
Å）に対して描いた曲線（計算値）を図７に示す。波長
108.4 Åにおける反射率は約４７％であり、波長分解能
は約４１である。また、作製した多層膜の垂直入射の軟
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３８％、波長分解能４３）。
【００３１】
【実施例６】本実施例では、重原子層としてＲｕ、軽原
子層としてＢ4 Ｃを用いた。基板１には鏡面研磨した合
成石英を用いた。ＲｕとＢ4 Ｃ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Ｒｕ層
２とＢ4 Ｃ層３とを交互に積層して多層膜を作製した。
Ｒｕ／Ｂ4 Ｃ多層膜の周期長は56.2Å、Γは0.4 、積層
数は２００ペアとした。
子層としてＢ4 Ｃを用いた。基板１には鏡面研磨した合
成石英を用いた。ＲｕとＢ4 Ｃ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Ｒｕ層
２とＢ4 Ｃ層３とを交互に積層して多層膜を作製した。
Ｒｕ／Ｂ4 Ｃ多層膜の周期長は56.2Å、Γは0.4 、積層
数は２００ペアとした。
【００３２】本実施例にかかるＲｕ／Ｂ4 Ｃ多層膜（周
期長56.2Å、積層数200 ペア）の反射率（Ｒ）を波長
（単位Å）に対して描いた曲線（計算値）を図８に示
す。波長108.4 Åにおける反射率は約５５％であり、波
長分解能は約４１である。また、作製した多層膜の垂直
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４２％、波長分解能４
３）。
期長56.2Å、積層数200 ペア）の反射率（Ｒ）を波長
（単位Å）に対して描いた曲線（計算値）を図８に示
す。波長108.4 Åにおける反射率は約５５％であり、波
長分解能は約４１である。また、作製した多層膜の垂直
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４２％、波長分解能４
３）。
【００３３】
【実施例７】本実施例では、重原子層としてＲｕ、軽原
子層としてＢＮを用いた。基板１には鏡面研磨した合成
石英を用いた。ＲｕとＢＮ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Ｒｕ層２と
ＢＮ層３とを交互に積層して多層膜を作製した。Ｒｕ／
ＢＮ多層膜の周期長は56.6Å、Γは0.4 、積層数は２０
０ペアとした。
子層としてＢＮを用いた。基板１には鏡面研磨した合成
石英を用いた。ＲｕとＢＮ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Ｒｕ層２と
ＢＮ層３とを交互に積層して多層膜を作製した。Ｒｕ／
ＢＮ多層膜の周期長は56.6Å、Γは0.4 、積層数は２０
０ペアとした。
【００３４】本実施例にかかるＲｕ／ＢＮ多層膜（周期
長56.6Å、積層数200 ペア）の反射率（Ｒ）を波長（単
位Å）に対して描いた曲線（計算値）を図９に示す。波
長108.4 Åにおける反射率は約４５％であり、波長分解
能は約３９である。また、作製した多層膜の垂直入射の
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３６％、波長分解能４０）。
長56.6Å、積層数200 ペア）の反射率（Ｒ）を波長（単
位Å）に対して描いた曲線（計算値）を図９に示す。波
長108.4 Åにおける反射率は約４５％であり、波長分解
能は約３９である。また、作製した多層膜の垂直入射の
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３６％、波長分解能４０）。
【００３５】以上の実施例１〜７では、積層の回数を多
層膜反射鏡の反射率が飽和する値（２００ペア）とし、
また反射率の中心波長が108.4 Åまたは略108.4 Åにな
るように、積層の周期長と各層厚比の各値の組み合わせ
を選択した。
層膜反射鏡の反射率が飽和する値（２００ペア）とし、
また反射率の中心波長が108.4 Åまたは略108.4 Åにな
るように、積層の周期長と各層厚比の各値の組み合わせ
を選択した。
【００３６】
【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108.4 Åの鉄の輝線スペクトル（FeXI
X)に対して、高い反射率と高い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。
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108.4 Åの鉄の輝線スペクトル（FeXI
X)に対して、高い反射率と高い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】は、本発明にかかる多層膜反射鏡（一例）の概
略断面図である。
略断面図である。
【図２】は、本発明にかかる多層膜反射鏡（一例、Ｒｕ
／Ｂ4 Ｃ）と従来の多層膜反射鏡（一例、Ｍｏ／Ｃ）の
反射率と波長分解能を比較した図である。
／Ｂ4 Ｃ）と従来の多層膜反射鏡（一例、Ｍｏ／Ｃ）の
反射率と波長分解能を比較した図である。
【図３】は、実施例１のＲｕ／Ｂ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４】は、実施例２のＲｈ／Ｂ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】は、実施例３のＰｄ／Ｂ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６】は、実施例４のＡｇ／Ｂ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７】は、実施例５のＲｕ／Ｃ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８】は、実施例６のＲｕ／Ｂ4 Ｃ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。
【図９】は、実施例７のＲｕ／ＢＮ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。
における反射率（計算値）を示す図である。
１・・・基板 ２・・・重原子層（軟Ｘ線領域での屈折率と真空の屈折
率との差が大きい物質の層） ３・・・軽原子層（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層） 以 上
率との差が大きい物質の層） ３・・・軽原子層（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層） 以 上
Claims (3)
- 【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、ホウ素、炭素、炭
化ホウ素、または窒化ホウ素を用い、前記屈折率の差が
大きい物質として、ルテニウム、ロジウム、パラジウ
ム、または銀を用いたことを特徴とする多層膜反射鏡。 - 【請求項２】 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記載の多層膜反射鏡。 - 【請求項３】 前記第１層と前記第２層を１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
108.4 Åまたは略108.4 Å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または２記載の多層膜反射
鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6257099A JPH08122496A (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | 多層膜反射鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6257099A JPH08122496A (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | 多層膜反射鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08122496A true JPH08122496A (ja) | 1996-05-17 |
Family
ID=17301729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6257099A Pending JPH08122496A (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | 多層膜反射鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08122496A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6656575B2 (en) * | 2000-03-31 | 2003-12-02 | Carl-Zeiss-Stiftung | Multilayer system with protecting layer system and production method |
| US7261957B2 (en) | 2000-03-31 | 2007-08-28 | Carl Zeiss Smt Ag | Multilayer system with protecting layer system and production method |
| WO2014050024A1 (ja) * | 2012-09-25 | 2014-04-03 | Ｎｅｃ東芝スペースシステム株式会社 | 宇宙線複合観測システム |
-
1994
- 1994-10-21 JP JP6257099A patent/JPH08122496A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6656575B2 (en) * | 2000-03-31 | 2003-12-02 | Carl-Zeiss-Stiftung | Multilayer system with protecting layer system and production method |
| US7261957B2 (en) | 2000-03-31 | 2007-08-28 | Carl Zeiss Smt Ag | Multilayer system with protecting layer system and production method |
| WO2014050024A1 (ja) * | 2012-09-25 | 2014-04-03 | Ｎｅｃ東芝スペースシステム株式会社 | 宇宙線複合観測システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040330 |