(57)【要約】  本発明に係る曲率分布結晶レンズは、ＧｅまたはＳｉの（１１０）単結晶板を、Ｇｅの場合には融点より１℃から１２０℃低い温度条件で、Ｓｉの場合には融点より１℃から２００℃低い温度条件で型押し成型した曲率分布結晶レンズであって、結晶格子面が、最大の曲率を示す方向を［００１］または［１-１０］方向から（１１０）面内において３０度以内とし、それに直交する方向を谷とする１次元円筒曲面または１次元対数曲面である。これにより、積分反射強度および半値幅を広い範囲で均一にすることができる。その結果、入射角範囲が広く、集光精度の高い曲率分布結晶レンズを実現することができる。
2009028613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｇｅの（１１０）単結晶板を高温型押し成型により塑性変形させた曲率分布結晶レンズであって、
結晶格子面が、最大の曲率を示す方向を［００１］または［１-１０］方向から（１１０）面内において３０度以内とし、それに直交する方向を谷とする１次元円筒曲面または１次元対数曲面であることを特徴とする曲率分布結晶レンズ。
【請求項２】
Ｓｉの（１１０）単結晶板を高温型押し成型により塑性変形させた曲率分布結晶レンズであって、
結晶格子面が、最大の曲率を示す方向を［００１］または［１-１０］方向から（１１０）面内において３０度以内とし、それに直交する方向を谷とする１次元円筒曲面または１次元対数曲面であることを特徴とする曲率分布結晶レンズ。
【請求項３】
上記高温型押し成型は、融点より１℃から１２０℃低い温度条件で行われることを特徴とする請求項１に記載の曲率分布結晶レンズ。
【請求項４】
上記高温型押し成型は、融点より１℃から２００℃低い温度条件で行われることを特徴とする請求項２に記載の曲率分布結晶レンズ。
【請求項５】
結晶格子面の結晶表面に対する傾きがJohanssonの回折条件を満たすように、結晶表面が研磨されていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の曲率分布結晶レンズ。
【請求項６】
Ｘ線発生源と、
請求項１から５の何れか１項に記載の曲率分布結晶レンズと、
位置敏感検出器とを備えたことを特徴とするＸ線反射率測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塑性変形された曲率分布結晶レンズおよびそれを用いたＸ線反射率測定装置に関する。本発明の応用分野の一例として、Johann（ヨハン）型またはJohansson（ヨハンソン）型結晶レンズに代表される、Ｘ線の回折等に用いられる曲率分布結晶レンズを挙げることができる。
【背景技術】
【０００２】
従来のＸ線用モノクロメータでは、結晶を弾性的に少し曲げ、その後研磨によって所定の回折が均一に得られるように、研磨仕上げを行うか、あるいは逆に、結晶を研磨した後、曲げ変形させている。そして、弾性限界内で変形させたJohann型やJohansson型のモノクロメータ結晶は、実用化されている。【０００３】
しかしながら、この弾性限界内で変形させた従来のＸ線用のモノクロメータ結晶の作成方法では、曲率の大きな曲げができないため、大型のＸ線装置にしか用いることができなかった。また、角度分解能と積分反射能とを大幅に低下させることが許容されるような場合は、低降伏応力の結晶を塑性変形して用いる場合もあった。【０００４】
Ｘ線用のJohann型やJohansson型のモノクロメータは、通常、切削・研磨加工の後に、適当な弾性変形を加えて固定するか、加工の容易な結晶を塑性変形させるといった方法で製造されている。【０００５】
例えば、LiF結晶などの加工しやすい結晶を低速塑性変形した後に削り出しを行うか、あるいは型への強制貼付による弾性変形が行われている。また、特許文献１に記載のように、本発明者らは、共有結合が主であるＳｉの（１００）単結晶を基底に使用して、高温高圧下で塑性変形させる型押し成型を行い、曲率分布結晶レンズを作製する技術を発明している。【０００６】
しかしながら、弾性変形を利用した手法では、弾性変形結晶の保持における変形量の安定性、経年変化の問題があり、また弾性限界内の変形にとどまるため、見込み角が極めて小さな値に制限されてしまう。そして、塑性変形を利用する場合には、塑性変形による結晶性劣化に伴い、半値幅が著しく増加し、さらに積分反射能が低下してしまう。【０００７】
また、特許文献１に記載のようにＳｉの（１００）面を基底に使用した塑性変形では、均一に湾曲した単結晶を得ることができるものの、当該均一な変形領域が少し狭く、Ｘ線結晶分光の入射角範囲が狭くなることがわかった。そのため、より入射角範囲が広く、集光精度の高い曲率分布結晶レンズを実現することが望まれる。
【特許文献１】国際公開第２００７／０７２９０６号パンフレット（２００７年６月２８日公開）
【発明の開示】
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、入射角範囲が広く、集光精度の高い曲率分布結晶レンズを実現することにある。
【０００９】
本発明に係る曲率分布結晶レンズは、上記課題を解決するために、Ｇｅの（１１０）単結晶板を高温型押し成型により塑性変形させた曲率分布結晶レンズであって、結晶格子面が、最大の曲率を示す方向を［００１］または［１-１０］方向から（１１０）面内において３０度以内とし、それに直交する方向を谷とする１次元円筒曲面または１次元対数曲面であることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係る曲率分布結晶レンズは、上記課題を解決するために、Ｓｉの（１１０）単結晶板を高温型押し成型により塑性変形させた曲率分布結晶レンズであって、結晶格子面が、最大の曲率を示す方向を［００１］または［１-１０］方向から（１１０）面内において３０度以内とし、それに直交する方向を谷とする１次元円筒曲面または１次元対数曲面であることを特徴としている。
【００１１】
なお、本明細書において、（１１０）単結晶板は、理想的な面方位（１１０）に対して製造上のバラツキの範囲内（具体的には、０〜２°）で傾斜している単結晶板も含まれる。
【００１２】
ここで、高温型押し成型は、融点直下の温度（具体的には、Ｓｉの場合には、融点より１℃から２００℃低い温度（より好ましくは、融点より１℃から１２０℃低い温度）、Ｇｅの場合には、融点より１℃から１２０℃低い温度（より好ましくは、融点より１℃から６０℃低い温度））であることが好ましい。これにより、塑性加工させることができる。
【００１３】
そして、ＳｉまたはＧｅの（１１０）単結晶を半球状に塑性変形した場合に、２回対称で一方向（［１-１０］方向）に比較的広い均一変形領域を得ることができる。また、［００１］方向は［１-１０］方向と比較して曲率に対する変形領域は狭いものの、同じく２回対称性の変形パターンを示すことから円筒変形における捩れを軽減可能である。
【００１４】
そのため、結晶格子面が、最大の曲率を示す方向を［００１］または［１-１０］方向から（１１０）面内において３０度以内とし、それに直交する方向を谷とする１次元円筒曲面または１次元対数曲面であることにより、最大の曲率を示す方向においても幅広い範囲で均一変形領域を得ることとなる。その結果、Ｘ線結晶分光の入射角範囲を広くすることができる。
【００１５】
また、上記の構成によれば、均一変形領域が大きくなることにより、３０度の入射角（見込み角）の範囲において、結晶格子面の曲率誤差（σ）を０．１度以下にすることができる。そして、幅広い範囲において積分反射強度および半値幅の均一性も良好となる。すなわち、集光精度の高い曲率分布結晶レンズを実現することができる。
【００１６】
さらに、本発明の曲率分布結晶レンズは、結晶格子面の結晶表面に対する傾きがJohanssonの回折条件を満たすように、結晶表面が研磨されていてもよい。
【００１７】
これにより、Johanssonの回折条件を満たすことができ、集光効率を高めることができる。
【００１８】
また、本発明のＸ線反射率測定装置は、Ｘ線発生源と、上記の曲率分布結晶レンズと、位置敏感検出器とを備えている。
【００１９】
上記構成によれば、Ｘ線発生源から発生されるＸ線を、曲率分布結晶レンズにて回折し、その回折されたＸ線を試料に照射することができる。そして、試料にて反射されたＸ線の強度は、位置敏感検出器により検出することができる。
【００２０】
ここで、位置敏感検出器には、例えば、ＰＳＰＣ、ＩＰ（Imaging Plate）のような輝尽性フィルム、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＰＤ（PhotoDiode）-arrayなどが含まれる。
【００２１】
ここで、曲率分布結晶レンズは、上述のように、広い入射角範囲を有し、集光精度の高いものである。そのため、広角度での集光が可能となり、Ｘ線強度を飛躍的に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】Ｇｅの（１１０）単結晶板を用いたときの曲率分布結晶レンズの半値幅および積分反射強度を示す図である。
【図２】球状に塑性変形されたＳｉ基板の反射光の像を示すものであり、（ａ）が（１１１）単結晶、（ｂ）が（１１０）単結晶、（ｃ）が（１００）単結晶を示している。
【図３】Ｃｕに対するＳｉおよびＧｅの回折線による焦点広がりの要因を示す図である。
【図４】Ｍｏに対するＳｉおよびＧｅの回折線による焦点広がりの要因を示す図である。
【図５】曲率分布結晶レンズとＸ線発生源と集光位置との配置関係を示す図である。
【図６】図５に示した曲率分布結晶レンズの斜視図である。
【図７】曲率分布結晶レンズを用いるＸ線反射率測定装置の構成を示す図である。
【図８】型押し成形で用いられる型を示す図であり、（ａ）は上部ボードを、（ｂ）は下部ボードを示す。
【図９】Ｇｅの（１１１）単結晶板を用いたときの曲率分布結晶レンズの結晶格子面の曲率を示す図である。
【図１０】Ｇｅの（１１１）単結晶板を用いたときの曲率分布結晶レンズの半値幅および積分反射強度を示す図である。
【図１１】Ｇｅの（１１０）単結晶板を用いたときの曲率分布結晶レンズの結晶格子面の曲率を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
７  位置敏感検出器
１０  曲率分布結晶レンズ
１１  Ｘ線反射率測定装置
１２  Ｘ線発生源
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の曲率分布結晶レンズは、Ｘ線回折装置などに用いられる集光結晶であり、Ｘ線結晶分光の入射角範囲が広く、精度の高いものである。【００２５】
本発明の発明者らは、実験により、結晶の融点未満の温度にて、ＳｉやＧｅのような高降伏応力の結晶板に全体的または局所的に荷重を加え、当該結晶板を塑性変形させることで、結晶格子面が線収束条件を満たす曲率分布を有する曲率分布結晶レンズを作製することができるという知見を得た（特許文献１参照）。【００２６】
ただし、上述したように、特許文献１に記載のようにＳｉ（１００）単結晶を用いた場合、Ｘ線結晶分光の入射角範囲が少し狭いことがわかった。そこで、本発明者らは、当該入射角範囲が狭い要因ならびに良好な集光を得るための要因について鋭意検討を行い、本願発明を行うに至った。【００２７】
まず、本発明者らは、厚み０．５ｍｍのＳｉ基板を、曲率半径５０ｍｍの半球状の凸部を有する型と、ほぼ同じ曲率半径の半球状の凹部を有する型との間に挟み、温度１３００℃、圧力２０ｋｇｆの条件下で塑性変形を行った。Ｓｉ基板としては、（１１１）単結晶、（１１０）単結晶、（１００）単結晶の３種について行った。そして、球状に変形されたウエハの反射光の像を確認した。図２は、球状に塑性変形されたＳｉ基板の反射光の像を示すものであり、（ａ）が（１１１）単結晶、（ｂ）が（１１０）単結晶、（ｃ）が（１００）単結晶を示している。【００２８】
図２に示されるように、周辺では、像のうねりやすべり線が見え、不均一に変形していることがわかる。一方、中央付近では、均一に変形している領域（均一変形領域）が存在することがわかる。ただし、（１００）単結晶では、４回対称を示しており、均一変形領域は少し狭く、（１１０）単結晶では、２回対称を示しており、［１-１０］方向において広い均一変形領域が得られることがわかった。（１１１）面結晶では、６回対称を示し、比較的広い均一変形領域が得られる。このような対称性はＧｅでも同様である。【００２９】
このことから円筒曲げのような２回対称変形を行う場合には、（１１０）単結晶の均一変形領域を利用することが好適であることを本発明者らは見出した。【００３０】
また、図３は、Ｃｕ Kα特性Ｘ線に対するＳｉおよびＧｅの回折線による焦点広がりの要因を計算したものである。一方、図４は、Ｍｏ Kα特性Ｘ線に対するＳｉおよびＧｅの回折線による焦点広がりの要因を計算したものである。図において、「0.1 deg. deflection」および「0.3 deg. deflection」のプロットは、結晶面に角度誤差0．1，0．3度の誤差を持ち、そのばらつきのまま回折が起こる場合の焦点位置での回折線の広がりを示しており、「absorption error」のプロットは、試料への侵入による位置のボケが原因の焦点ボケの大きさを示しており、「Johann error」は、Johann条件での回折が起こる場合のJohansson条件からのずれに起因する焦点広がりを示しており、実際には回折半値幅をこえる広がりの回折は起こらないため、Ｒが小さい側は結晶の回折半値幅で制限を受ける。これらの図から、Ｒが大きな結晶で良好な集光を得るための第一の要素が格子面曲率誤差を抑えることであることがわかった。【００３１】
本発明はこれらの知見に基づくものである。【００３２】
以下、本発明の一実施形態である曲率分布結晶レンズおよびＸ線反射率測定装置について説明する。【００３３】
（１．曲率分布結晶レンズについて）
本実施形態の曲率分布結晶レンズは、ＳｉまたはＧｅの（１１０）単結晶を基底に用いるものである。なお、（１１０）単結晶板は、理想的な面方位（１１０）に対して製造上のバラツキの範囲内（具体的には、０〜２°）で傾斜していてもよい。そして、結晶格子面が、最大の曲率を示す方向を［００１］または［１-１０］方向から（１１０）面内において３０度以内とし、それに直交する方向を谷とする１次元円筒曲面または１次元対数曲面となるように、融点直下の温度条件で型押し成型されたものである。【００３４】
図２の（ｂ）で示されるように、（１１０）単結晶では、２回対称を示しており、［１-１０］方向において最も広い均一変形領域が得られる。そして、［１-１０］方向から１１０）面内において３０度以内の方向であっても、広い均一変形領域を得ることができる。そのため、［１-１０］方向から（１１０）面内において３０度以内の方向を最大曲率方向にすることにより、最大曲率方向においても幅広い均一変形領域を得ることができ、Ｘ線結晶分光の入射角範囲を広くすることができる。また、[００１]方向は［１-１０］方向と比較して曲率に対する変形領域は狭いものの、同じく２回対称性の変形パターンを示すことから円筒変形における捩れを軽減可能である。そして、１次元円筒曲面または１次元対数曲面であるため、線収束条件を満たすこととなる。【００３５】
ここで、融点直下の温度とは、単結晶板の塑性変形により塑性加工が可能な温度から加圧時に一部融解が始まる温度直前までの加熱温度である。Ｇｅの場合には、融点より１〜１２０℃低い温度（より好ましくは、融点より１〜６０℃低い温度）であり、Ｓｉの場合には、融点より１〜２００℃低い温度（より好ましくは、融点より１〜１２０℃低い温度）である。【００３６】
なお、本実施形態の曲率分布結晶レンズは、Johann型またはJohansson型のモノクロ形状を有する。【００３７】
Johann型の場合には、結晶格子面が１次元円筒曲面または１次元対数曲面をいずれかを有する曲率分布結晶レンズが用いられる。１次元対数曲面を有する曲率分布結晶レンズの場合、１次元円筒曲面に比べて、精度よく集光することができる。【００３８】
また、Johansson型の場合には、結晶格子面が１次元円筒曲面を有する曲率分布結晶レンズを用いればよい。【００３９】
（２．曲率分布結晶レンズおよびＸ線反射率測定装置の構成）
次に、本実施形態の曲率分布結晶レンズを用いたＸ線反射率測定装置の構成について説明する。【００４０】
図５は、曲率分布結晶レンズ１０に関してＸ線発生源１２と集光位置Ｂとが対称となるよう、曲率分布結晶レンズを配置した構成を示す図である。曲率分布結晶レンズ１０と、Ｘ線発生源１２の位置Ａと、集光位置Ｂとは、同一の円（ローランド円  半径Ｒ）上にのるように配置される。なお、図５はJohansson型の曲率分布結晶レンズ１０を示している。【００４１】
また、図６は、図５に示した曲率分布結晶レンズ１０の斜視図である。図６に示されるように、曲率分布結晶レンズ１０を線状のＸ線発生源１２が延びる軸に直交する平面で切断したとすると、その切断面が常に同じJohansson型モノクロの形状を有する。【００４２】
そして、このような曲率分布結晶レンズ１０によれば、Johanssonの回折結晶の条件が広い角度範囲にわたって厳密に満たされており、広角度での集光が可能となる。【００４３】
なお、図５，６では、Johansson型モノクロについて説明したが、上述したように、Johann型であってもよい。【００４４】
図７に、上述した曲率分布結晶レンズ１０を用いるＸ線反射率測定装置１１の構成を示す。図７に示すように、Ｘ線反射率測定装置１１は、曲率分布結晶レンズ１０と、線状のＸ線発生源１２と、取込スリット１３と、整形スリット１４と、位置敏感検出器７とを備えている。【００４５】
上記構成のＸ線反射率測定装置１１において、Ｘ線発生源１２から照射されたＸ線は、取込スリット１３を介して必要な取り込み角度のみに切り取られて、曲率分布結晶レンズ１０へ導かれる。そして、曲率分布結晶レンズ１０で回折したＸ線は、整形スリット１４により、結晶レンズ周辺部の質が劣る回折線が遮蔽・整形され、試料上の集光位置に入射する。そして、試料にて反射したＸ線は、位置敏感検出器７に入射する。【００４６】
なお、Ｘ線反射率測定装置１１における位置敏感検出器７は、反射率測定用配置および入射光強度分布測定用配置という２つの位置の間を移動可能である。反射率測定用配置および入射光強度分布測定用配置については、反射率測定を行う場合およびＸ線の強度分布を調べる場合に応じて、移動させればよい。【００４７】
上記構成のＸ線反射率測定装置１１によれば、線状のＸ線発生源１２から発生したＸ線が、曲率分布結晶レンズ１０により、試料上に線状に集光される。このようにＸ線を線状に集光させれば、試料の広い範囲を迅速にスキャンすることが可能となる。したがって、Ｘ線反射率測定装置１１は、大きな試料に対してＸ線を照射するのに適したものといえる。【００４８】
そして、本実施形態の曲率分布結晶レンズ１０では、変形してもより広い均一変形領域を得ることができる［００１］または［１-１０］方向から（１１０）面内において３０度以内の方向を最大曲率方向（図５のｘ方向）としているため、Ｘ線の入射角範囲（取り込み角度の範囲）を大きくすることができ、集光効率を向上させることができる。【００４９】
その結果、Ｘ線反射率測定装置（粉末回折計、散漫散乱測定装置、小角散乱装置などのＸ線回折装置）の強度を飛躍的に高めることができる。また、Ｘ線縮小／拡大光学系を構成する大開口光学系を実現し、Ｘ線顕微鏡や縮小露光を可能とする。【００５０】
（３．曲率分布結晶レンズの製造方法）
本実施形態に係る曲率分布結晶レンズの製造方法について説明する。本実施形態の曲率分布結晶レンズは、１次元円筒曲面または１次元対数曲面を有する一対の型の間にＳｉまたはＧｅの（１１０）単結晶板を挟み、高温高圧下で型押し成形する工程を経ることで製造される。これにより、Johan型の曲率分布結晶レンズを得ることができる。【００５１】
ただし、［００１］または［１-１０］方向から（１１０）面内において３０度以内の方向が最大の曲率を示す方向とし、それに直交する方向が谷（軸方向）になるように、型押しする。【００５２】
ここで、１次元円筒曲面または１次元対数曲面とは、図５に示すように、曲率分布結晶レンズの結晶格子面における各点Ｐ（θ）において、結晶格子面の結晶表面に対する傾きが、点Ｐ（θ）と点Ｘとを結ぶ直線と直交する曲面を意味する。【００５３】
ここで、曲面型押し成形においては、図８の（ａ）に示す上部ボード（凸状型押し部材）および図８の（ｂ）に示す下部ボード（凹状型押し部材）が用いられる。これらの上部ボードおよび下部ボードは、カーボン製であり、ＳｉあるいはＧｅの（１１０）単結晶板を間に挟み加圧することにより、当該単結晶板に曲面を加工するものである。【００５４】
図８の（ａ）に示されるように、上部ボード（凸状型押し部材）の下面には、１次元円筒曲面または１次元対数曲面の突起（凸部）が形成されている。一方、図８の（ｂ）に示されるように、下部ボード（凹状型押し部材）の上面には、１次元円筒曲面または１次元対数曲面の窪み（凹部）が形成されている。【００５５】
そして、上部ボードの下面と、下部ボードの上面とに、離型剤を塗布し、高温で一旦アニール処理を行う。その後、アニール処理を施した上部ボードと下部ボードとの間に、ＳｉまたはＧｅの（１１０）単結晶板を挟み、縦型炉の中に配置する。なお、離型剤の塗布は、半導体単結晶板の材料や成型条件に応じて省略することも可能である。【００５６】
このとき、ＳｉまたはＧｅの（１１０）単結晶板の［００１］または［１-１０］方向から（１１０）面内において３０度以内の方向に直交する方向が、上部および下部ボードの１次元円筒曲面または１次元対数曲面の上記凹部および凸部の軸方向と同じになるように配置する。【００５７】
このＳｉまたはＧｅの（１１０）単結晶板の全面または一部の面に、汚染防止や熱による表面劣化を防ぐため、離型剤等の熱に全く不純物の少ない表面保護膜を塗ってもよい。この縦型炉には、金属製の押し棒が炉の上部に配置されてあり、この押し棒を外部から操作することにより、上部ボードの上面に荷重をかけて、ＳｉまたはＧｅの単結晶板の変形に必要な力を与えることができるようになっている。【００５８】
このようにセットした上部ボードおよび下部ボードと単結晶板とを水素雰囲気中で、上述した融点直下の温度に昇温する。この温度に到達した時、金属棒を炉内で下げ、上部ボードの上面を押して、たとえば２００Ｎ程度の荷重をかける。なお、この融点直下の温度は、上述したように、Ｇｅの場合には、融点より１〜１２０℃低い温度（より好ましくは、融点より１〜６０℃低い温度）であり、Ｓｉの場合には、融点より１〜２００℃低い温度（より好ましくは、融点より１〜１２０℃低い温度）である。この温度範囲を選択することにより、曲率分布結晶レンズの特性として問題の塑性変形を安定して実現できる。【００５９】
これにより、ＳｉまたはＧｅの（１００）単結晶板にも圧縮力がかかり、高温加圧により単結晶板が、上部ボードと下部ボードとの間で曲面状に塑性変形する。なお、上部ボードには、１分程度の荷重をかければよい。【００６０】
この塑性変形によって、ＳｉまたはＧｅの（１１０）単結晶板の結晶格子面は、上部ボード下面の凹部および下部ボード上面の凸部の形状により定義付けられた１次元円筒曲面または１次元対数曲面となる。【００６１】
ここで、上記凹部および凸部が１次元円筒曲面である場合、その曲率半径は、上記ローランド円の半径の２倍である２Ｒに設定される。ただし、間に挟みこまれる単結晶板の厚みを考慮して、下部ボードの窪みの曲率については僅かに大きくする。これにより、曲率分布結晶レンズをローランド円上に配置したときに、Ｘ線発生源１２からの光を集光位置Ｂにほぼ集光させることができる。【００６２】
また、上記凹部および凸部が１次元対数曲面である場合、曲率分布結晶レンズをローランド円上に配置したときに、Johann型であってもＸ線発生源１２からの光を集光位置Ｂにより確実に集光させることができる。【００６３】
そして、上述のように得られる曲率分布結晶レンズにおいては、図２の（ｂ）に示したように、２回対称性の変形パターンを示す[００１]または［１-１０］方向から（１１０）面内において３０度以内の方向を最大曲率方向になるように、結晶格子面が１次元円筒曲面に湾曲される。これにより、円筒変形における捩れを軽減可能であり、広い範囲で均一な変形領域を得ることができる。【００６４】
なお、Johansson型の曲率分布結晶レンズを得る場合には、上記のような型押し成型を行った後に、結晶表面が曲率半径Ｒの１次元円筒曲面となるように研削すればよい。もしくは、型押し成型前に、型押し成型後に一方の結晶表面がJohanssonの回折条件を満たすように（つまり、ローランド円の曲率半径Ｒの１次元円筒曲面になるように）予め予備研削を行っておけばよい。【００６５】
（曲率分布結晶レンズの精度についての確認結果）
次に、本実施形態の曲率分布結晶レンズにおける、結晶格子面の曲率誤差と、積分反射強度および半値幅（ＦＷＨＭ）の均一性とを確認した結果を説明する。【００６６】
まず比較のために、Ｇｅの（１１１）単結晶板を用いて、本実施形態と同様に結晶格子面が曲率半径２Ｒ＝５０ｍｍの１次元円筒曲面となるように変形させた曲率分布結晶レンズを作製し、結晶格子面の曲率誤差、積分反射強度および半値幅を測定した。なお、ＣｕのＫα１  ４４０反射光を用いて測定を行った。図９は結晶格子面の曲率の結果を示し、図１０は積分反射強度（右軸）および半値幅（左軸）の結果を示している。図９において、縦軸がピークシフトの測定値を示し、横軸がピークシフトの理想値を示している。図９から、３５度の見込み角に対して結晶格子面の曲率誤差（σ）が０．１３３度であることがわかった。また、図１０において、横軸は、曲率分布結晶レンズにおける最大曲率方向の位置座標を示すものである。【００６７】
次に、Ｇｅの（１１０）単結晶板を用い、結晶格子面が、最大の曲率を示す方向を［００１］方向から約２０度回転した方向とし、それに直交する方向を谷とする１次元円筒曲面である曲率分布結晶レンズについて、結晶格子面の曲率誤差、積分反射強度および半値幅を測定した。なお、結晶格子面の曲率半径、測定光については、Ｇｅの（１１１）単結晶板のときと同じである。【００６８】
図１１は、Ｇｅの（１１０）単結晶板を用いたときの曲率分布結晶レンズの結晶格子面の曲率を示すものである。また、図１は、Ｇｅの（１１０）単結晶板を用いたときの曲率分布結晶レンズの、積分反射強度（右軸）および半値幅（左軸）の結果を示している。【００６９】
図１１から、結晶格子面の曲率誤差（σ）が見込み角３０度の範囲で０．０７５度と、０．１度以下を実現できることがわかった。さらに、積分反射強度および半値幅の均一性もきわめて良好であることがわかった。特に、曲率分布結晶レンズにおける最大曲率方向において幅約２ｃｍの範囲でも非常に良好な均一性が得られている。【００７０】
このように、結晶格子面の曲率誤差が見込み角３０度範囲において０．１度以下を達成することができ、非常に良好な積分反射強度および半値幅の均一性をえることができたのは、図２の（ｂ）に示すような単結晶板の変形特性に基づくものである。なお、最大の曲率を示す方向を［００１］または［１-１０］方向から（１１０）面内において３０度以内とし、その直交する方向を谷とすることにより、結晶格子面の曲率誤差が見込み角３０度範囲において０．１度以下にすることができ、良好な均一性の積分反射強度および半値幅を得ることができる。【００７１】
なお、図１および図１１の実験結果は、ＣｕのＫα１  ４４０反射光を用いたものである。当該光は、わずかのずれでも影響されるより厳しい条件での実験結果である。通常用いられるＣｕのＫα１  ２２０反射光では、より一層、精度が向上する。【００７２】
また、図１および図１１では、Ｇｅの（１１０）単結晶板を用いた場合の曲率分布結晶レンズについての結果を示したが、Ｓｉの（１１０）単結晶板を用いた場合の曲率分布結晶レンズについても同様に、結晶格子面の曲率誤差が見込み角３０度の範囲で０．１度以下であり、良好な均一性の積分反射強度および半値幅を得ることができる。【００７３】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
上述のように製造される曲率分布結晶レンズは、種々のＸ線装置に適用可能である。
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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