(57)【要約】【課題】  keV級のＸ線に対して回折限界を実現できる精度で作製できるＡＫＢミラーと、色収差やコマ収差がないWolterミラーの特徴を兼ね備えた二重反射型Ｘ線ミラー及びそれを用いた斜入射Ｘ線結像光学装置を提供する。【解決手段】  色収差やコマ収差なしで２００ｎｍ以下の分解能を有する斜入射Ｘ線結像光学系に用いる一次元一体型のＸ線ミラーであって、同一基板上にＸ線反射面となる楕円形状ミラー又は放物線形状ミラーの何れか一方からなる第１ミラー部５と双曲線形状ミラーからなる第２ミラー部６が、幾何学的な焦点が一致するように光軸方向に沿って直列に配置され、反射面の形状精度が５ｎｍ以下且つ表面粗さが０．５ｎｍＲＭＳ以下の精度で作製された。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
色収差やコマ収差なしで２００ｎｍ以下の分解能を有する斜入射Ｘ線結像光学系に用いる一次元一体型のＸ線ミラーであって、同一基板上にＸ線反射面となる楕円形状ミラー又は放物線形状ミラーの何れか一方からなる第１ミラー部と双曲線形状ミラーからなる第２ミラー部が、幾何学的な焦点が一致するように光軸方向に沿って直列に配置されるとともに、反射面の形状精度が５ｎｍ以下且つ表面粗さが０．５ｎｍＲＭＳ以下の精度で作製され、Ｘ線が第１ミラー部と第２ミラー部とで連続的に二重反射することを特徴とする二重反射型Ｘ線ミラー。
【請求項２】
点光源又は実質的に点光源と見なせるスリットを第１焦点とした楕円と、該楕円のもう一方の第２焦点と双曲線の第２焦点を一致させ、前記楕円と双曲線が交差する部分を含む該楕円と双曲線の曲線形状を持つ二つのＸ線反射面を同一基板上に作り込み、前記楕円の第１焦点から出射されたＸ線が楕円部分に対応する第１ミラー部に反射した後、双曲線部分に対応する第２ミラー部で反射し、該双曲線の第１焦点に集光される請求項１記載の二重反射型Ｘ線ミラー。
【請求項３】
放物線の焦点と双曲線の第２焦点を一致させ、前記放物線と双曲線が交差する部分を含む該放物線と双曲線の曲線形状を持つ二つのＸ線反射面を同一基板上に作り込み、無限遠から出射されたＸ線あるいは平行なＸ線が放物線部分に対応する第１ミラー部に反射した後、双曲線部分に対応する第２ミラー部で反射し、該双曲線の第１焦点に集光される請求項１記載の二重反射型Ｘ線ミラー。
【請求項４】
前記第１ミラー部と第２ミラー部の境界に、両面に連続する緩衝部を設け、該緩衝部で反射されるＸ線が迷光とならないようにしてなる請求項２又は３記載の二重反射型Ｘ線ミラー。
【請求項５】
前記基板が、ガラス基板又はシリコン単結晶基板である請求項１〜４何れか１項に記載の二重反射型Ｘ線ミラー。
【請求項６】
請求項１〜５何れかに記載の二重反射型Ｘ線ミラーを２枚用い、１枚は水平方向と平行な反射面を有し、垂直面内で集光するための水平Ｘ線ミラーであり、もう１枚は垂直方向と平行な反射面を有し、水平面内で集光するための垂直Ｘ線ミラーであり、前記水平Ｘ線ミラーと垂直Ｘ線ミラーは同一の焦点を持ち、互いに直交するように光軸方向に直列に配置したことを特徴とする斜入射Ｘ線結像光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色収差やコマ収差なしで２００ｎｍ以下の分解能を有する斜入射Ｘ線結像光学系に用いる二重反射型Ｘ線ミラー及びそれを用いた斜入射Ｘ線結像光学装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
結像型Ｘ線顕微鏡などＸ線を利用する高度なＸ線光学装置を構築するためには、高性能なＸ線結像光学素子が必要となる。その光イメージングデバイスの有望な候補としては、フレネルゾーンプレート、Ｘ線屈折レンズ、Kirkpatrick−Baez（ＫＢ）ミラー、Wolterミラーがある。フレネルゾーンプレートとＸ線屈折レンズは、サブ５０ｎｍの分解能を実現するために十分に正確に製造することができる。しかし、Ｘ線屈折レンズやフレネルゾーンプレートは、屈折と回折によって生じる色収差のため多色のイメージングには適してない。ＫＢミラーは、全反射を採用しているので色収差はないが、斜入射光学系における単枚の反射ではアッベの正弦条件を満たすことができないため、コマ収差が生じて分解能と視野（ＦＯＶ）を減少させる。
【０００３】
それに対して、Wolterミラーは、円筒状の内面での２回の全反射を利用したＸ線ミラーであり、色収差はなく、しかも光軸から離れた物点の像の歪み（コマ収差）も少ないという特徴を備えている（特許文献１）。Wolter光学系は、回転楕円面と回転双曲面（若しくは回転放物面と回転双曲面）を組み合わせた斜入射光学系である。楕円と双曲の焦点を一致させることで、光路長一定と反射光がすべて同一焦点に集まるという性質を併せ持っている。重要な点はそれぞれの反射面が高い精度で配置される必要があるという点である。しかし、Wolterミラーは、円筒状内面の精密加工を必要とするため、エネルギーがkeV級のＸ線に対して回折限界を実現できる精度でミラーを作製したという報告例はないほど作製の難易度は高い。例えば、１００ｎｍ以下の分解能を達成するためには、ミラーを形状誤差数ｎｍの精度で作製する必要があるが、これを実現したという報告はない。
【０００４】
特許文献２には、Ｘ線の反射に供しうる程度の平滑度を有するシリコンウェハを、塑性変形することによって、回転法物面の一部と回転双曲面の一部とを含む所定の曲面形状の反射面を形成し、これを光軸となる直線の周囲に平行に複数配置して宇宙空間で使用する軽量なWolterミラーを構成する点が開示されている。ここで、シリコンウェハの表面を所定の曲面形状とするには、シリコンウェハの表面に所定の曲面形状を有する母型により圧力及び熱を加えて塑性変形させるのである。しかし、このように製作したWolterミラーは、剛性に乏しく、重力、温度ドリフト、振動等がある地上で反射面形状を高精度に保つことは困難である。
【０００５】
一方では、非特許文献１では、色収差、コマ収差、波面収差の問題を克服するため、２枚の楕円ミラーと２枚の双曲ミラーを、ＫＢミラーのように互いに垂直に配向させて構成されるAdvanced Kirkpatrick-Baez（ＡＫＢ）ミラーが提案されている。ＡＫＢミラーは、４枚の全反射非球面ミラーで構成された光学系であり、アッベの正弦条件を満たし、前述の収差の問題は解消される。最近の高精度な加工技術を用いれば、各々のＸ線ミラーを形状誤差が５ｎｍ以下で作製することは比較的容易であるが、４枚のミラーを高精度にアライメントすることは難しい。非特許文献１では、μｍオーダの分解能を達成することを目的としているが、１００ｎｍ以下の分解能を達成するためには、４枚のミラーを高精度(位置精度がμｍオーダ、角度精度がμradオーダ)に配置する必要があるため、取り扱いの煩雑さ並びに安定性（温度ドリフト、振動）に問題がある。尚、ＫＢミラーでは、２枚の水平楕円ミラーと垂直楕円ミラーを正確に直交するように調節でき、Ｘ線光学系のアライメント作業を簡単にできるＸ線集光装置が提案されている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平６−３１８８７号公報
【特許文献２】特開２０１０−０２５７２３号公報
【特許文献３】特許第４６８２０８２号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】R.Kodama et al.,Optics LettersVol.21,1321(1996).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、エネルギーがkeV級のＸ線に対して回折限界を実現できる精度で作製できるＡＫＢミラーの特性を生かしつつ、色収差やコマ収差がないWolterミラーの特徴を兼ね備え、しかも取り扱いが容易で、高精度にアライメントすることが比較的容易な二重反射型Ｘ線ミラー及びそれを用いた斜入射Ｘ線結像光学装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前述の課題解決のために、色収差やコマ収差なしで２００ｎｍ以下の分解能を有する斜入射Ｘ線結像光学系に用いる一次元一体型のＸ線ミラーであって、同一基板上にＸ線反射面となる楕円形状ミラー又は放物線形状ミラーの何れか一方からなる第１ミラー部と双曲線形状ミラーからなる第２ミラー部が、幾何学的な焦点が一致するように光軸方向に沿って直列に配置されるとともに、反射面の形状精度が５ｎｍ以下且つ表面粗さが０．５ｎｍＲＭＳ以下の精度で作製され、Ｘ線が第１ミラー部と第２ミラー部とで連続的に二重反射することを特徴とする二重反射型Ｘ線ミラーを構成した（請求項１）。
【００１０】
ここで、点光源又は実質的に点光源と見なせるスリットを第１焦点とした楕円と、該楕円のもう一方の第２焦点と双曲線の第２焦点を一致させ、前記楕円と双曲線が交差する部分を含む該楕円と双曲線の曲線形状を持つ二つのＸ線反射面を同一基板上に作り込み、前記楕円の第１焦点から出射されたＸ線が楕円部分に対応する第１ミラー部に反射した後、双曲線部分に対応する第２ミラー部で反射し、該双曲線の第１焦点に集光されるように設定した（請求項２）。
【００１１】
あるいは、放物線の焦点と双曲線の第２焦点を一致させ、前記放物線と双曲線が交差する部分を含む該放物線と双曲線の曲線形状を持つ二つのＸ線反射面を同一基板上に作り込み、無限遠から出射されたＸ線あるいは平行なＸ線が放物線部分に対応する第１ミラー部に反射した後、双曲線部分に対応する第２ミラー部で反射し、該双曲線の第１焦点に集光されるように設定した（請求項３）。
【００１２】
そして、前記第１ミラー部と第２ミラー部の境界に、両面に連続する緩衝部を設け、該緩衝部で反射されるＸ線が迷光とならないようにしてなることがより好ましい（請求項４）。
【００１３】
また、前記基板が、ガラス基板又はシリコン単結晶基板である（請求項５）。
【００１４】
そして、前述の発明の二重反射型Ｘ線ミラーを２枚用い、１枚は水平方向と平行な反射面を有し、垂直面内で集光するための水平Ｘ線ミラーであり、もう１枚は垂直方向と平行な反射面を有し、水平面内で集光するための垂直Ｘ線ミラーであり、前記水平Ｘ線ミラーと垂直Ｘ線ミラーは同一の焦点を持ち、互いに直交するように光軸方向に直列に配置したことを特徴とする斜入射Ｘ線結像光学装置を提供する（請求項６）。
【発明の効果】
【００１５】
以上にしてなる本発明の二重反射型Ｘ線ミラーは、色収差やコマ収差なしで２００ｎｍ以下の分解能を有する斜入射Ｘ線結像光学系に用いる一次元一体型のＸ線ミラーであって、同一基板上にＸ線反射面となる楕円形状ミラー又は放物線形状ミラーの何れか一方からなる第１ミラー部と双曲線形状ミラーからなる第２ミラー部が、幾何学的な焦点が一致するように光軸方向に沿って直列に配置されるとともに、反射面の形状精度が５ｎｍ以下且つ表面粗さが０．５ｎｍＲＭＳ以下の精度で作製され、Ｘ線が第１ミラー部と第２ミラー部とで連続的に二重反射するので、エネルギーがkeV級のＸ線に対して回折限界を実現できる精度で作製できるＡＫＢミラーの特性を生かしつつ、色収差やコマ収差がないWolterミラーの特徴を兼ね備え、しかも取り扱いが容易で、高精度にアライメントすることが比較的容易であるという優れた効果を有する。
【００１６】
つまり、本発明の二重反射型Ｘ線ミラーは、同一基板上に作製された第１ミラー部と第２ミラー部とで連続的に二重反射するので、アッベの正弦条件を満たようにすることが可能で、結像性能はWolterミラーと同等であり、また第１ミラー部を構成する楕円形状ミラー又は放物線形状ミラーと、第２ミラー部を構成する双曲線形状ミラーは一次元形状ミラーであるので、Wolterミラーとは異なり、ほとんど平坦な形状を持つミラーであるため、ＥＥＭ（Elastic
Emission Machining）等の従来技術によって超高精度（形状誤差約２ｎｍ）に作製することが比較的容易である。加工条件が良ければ、反射面の形状精度を１ｎｍ以下且つ表面粗さを０．１ｎｍＲＭＳ以下の精度で作製することも可能であるので、サブ５０ｎｍの分解能を有する斜入射Ｘ線結像光学系を構築できるのである。
【００１７】
本発明の二重反射型Ｘ線ミラーは、ガラス基板やシリコン単結晶基板等の同一の基板上に第１ミラー部と第２ミラー部の２つの曲面を作製したため、取り扱いが容易であるとともに安定性の向上を可能にする。これを用いたＸ線顕微鏡は、取り扱い・安定性が向上するため、アライメント時間の短縮と長時間撮像が可能となる。
【００１８】
そして、本発明の斜入射Ｘ線結像光学装置は、二重反射型Ｘ線ミラーを２枚用い、１枚は水平方向と平行な反射面を有し、垂直面内で集光するための水平Ｘ線ミラーであり、もう１枚は垂直方向と平行な反射面を有し、水平面内で集光するための垂直Ｘ線ミラーであり、前記水平Ｘ線ミラーと垂直Ｘ線ミラーは同一の焦点を持ち、互いに直交するように光軸方向に直列に配置したので、エネルギーがkeV級のＸ線に対して回折限界を実現できる精度で作製できるＡＫＢミラーの特性を生かしつつ、色収差やコマ収差がないWolterミラーの結像性能を備えたものとなる。４枚の非球面Ｘ線ミラーで構成するＡＫＢミラー光学系とは異なり、一次元Wolterミラーが同一の基板上に作製されているため、同一基板上の２つの曲面を高精度にアライメントする必要はなく、この結果、高い安定性（温度ドリフト、振動）が期待でき、Ｘ線顕微鏡で長時間撮像することを可能にする。
【００１９】
本発明の光学系を集光光学系として使用した場合、コマ収差がないためアライメント時に入射角誤差が生じたとしても、集光サイズに大きな影響を与えない。コマ収差が存在する単純な楕円形状ミラーの場合、入射角は１μradレベルでアライメントすることが必要であり、ミスアライメントは集光サイズに甚大な影響を与える。また、温度変化に起因するミラーマニピュレータのドリフトにおいても、入射角のアライメントが最も大きく影響する傾向がある。つまり、提案する二重反射型Ｘ線ミラーを集光素子として使用した場合は、入射角のアライメント誤差に対してロバストにすることが可能となり、簡単にアライメントすることができるだけでなく、長時間ビームサイズを安定して使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る二重反射型Ｘ線ミラーを用いた斜入射Ｘ線結像光学装置におけるミラー配置を示した斜視図である。
【図２】本発明の二重反射型Ｘ線ミラーを示す説明用斜視図である。
【図３】本発明の二重反射型Ｘ線ミラーにおける反射面形状を幾何学的に決定するための説明図である。
【図４】本発明の二重反射型Ｘ線ミラーの設計形状を示すグラフである。
【図５】第１ミラー部を構成する楕円形状ミラーの形状を示すグラフである。
【図６】第２ミラー部を構成する双曲線形状ミラーの形状を示すグラフである。
【図７】ガラス基板に作り込んだ楕円形状ミラーの形状誤差を示すグラフである。
【図８】ガラス基板に作り込んだ双曲線形状ミラーの形状誤差を示すグラフである。
【図９】作製した二重反射型Ｘ線ミラーの全体形状と形状誤差を三次元形状計測機で測定した結果を示すグラフである。
【図１０】図７及び図８の形状精度を有する二重反射型Ｘ線ミラーの結像特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、添付図面に示した実施形態に基づき、本発明を更に詳細に説明する。本発明は、色収差やコマ収差なしで２００ｎｍ以下の分解能を有する斜入射Ｘ線結像光学系に用いる一次元一体型のＸ線ミラー（Wolterミラー）である。図１は本発明に係る二重反射型Ｘ線ミラーを用いた斜入射Ｘ線結像光学装置におけるミラー配置を示している。この斜入射Ｘ線結像光学装置は、Ｘ線の入射方向によって縮小光学系となったり、拡大光学系となり、主にＸ線を照射した試料からの透過Ｘ線や蛍光Ｘ線や散乱Ｘ線を色収差なく拡大結像させて分析する用途に用いる。
【００２２】
本発明の斜入射Ｘ線結像光学装置は、二重反射型Ｘ線ミラー１，２を２枚用い、１枚は水平方向と平行な反射面を有し、垂直面内で集光するための水平Ｘ線ミラー１であり、もう１枚は垂直方向と平行な反射面を有し、水平面内で集光するための垂直Ｘ線ミラー２であり、前記水平Ｘ線ミラー１と垂直Ｘ線ミラー２は同一の焦点を持ち、互いに直交するように光軸方向に直列に配置している。即ち、本発明はＫＢミラーの配置と同じであり、ＫＢミラー用に開発されたミラーマニピュレータをそのまま使用して２枚の二重反射型Ｘ線ミラー１，２を高精度にアライメントすることができる。
【００２３】
一般的に、Ｘ線は、エネルギーによって、軟Ｘ線（約０．１〜２ｋｅＶ）、Ｘ線（約２〜２０ｋｅＶ）、硬Ｘ線（約２０〜１００ｋｅＶ）と分類されるが、利用分野によってその分類はまちまちであり、Ｘ線の一部を軟Ｘ線に入れたり硬Ｘ線に入れる場合もある。本発明では、軟Ｘ線から硬Ｘ線を対象とし、特に区別せず単にＸ線と表している。
【００２４】
本発明の二重反射型Ｘ線ミラーＷＭは、図２に示すように、同一基板上にＸ線反射面となる楕円形状ミラー又は放物線形状ミラーの何れか一方からなる第１ミラー部５と双曲線形状ミラーからなる第２ミラー部６が、幾何学的な焦点が一致するように光軸方向に沿って直列に配置されるとともに、反射面の形状精度が５ｎｍ以下且つ表面粗さが０．５ｎｍＲＭＳ以下の精度で作製され、Ｘ線が第１ミラー部５と第２ミラー部６とで連続的に二重反射するように構成している。
【００２５】
ここで、前記二重反射型Ｘ線ミラーＷＭとして、第１ミラー部５と第２ミラー部６を作り込む基板には、ガラス基板又はシリコン単結晶基板を用いる。実際には、前記第１ミラー部５と第２ミラー部６の境界に、両面に連続する緩衝部７を設け、該緩衝部７で反射されるＸ線が迷光とならないようにしている。
【００２６】
前記二重反射型Ｘ線ミラーＷＭは、一次元一体型のWolterミラーと見ることができる。ここで、一次元とは、反射面の形状が１変数多項式の関数で表現できることを意味し、一体型とは、同一基板上に第１ミラー部５と第２ミラー部６を作り込んだことを意味する。図１は、２組の一次元Wolterミラーが縦横の結像を担うように配置されていることを表している。これによって従来は作製の難しかったWolterミラーや、アライメントが煩雑であったＡＫＢミラー光学系の代替光学系として、色収差なく高分解能（分解能２００ｎｍ以下）な結像が可能となる。
【００２７】
本発明の二重反射型Ｘ線ミラーＷＭは、斜入射光学系であり、それぞれ反射面が平面に近い全反射Ｘ線ミラーである。図３に示すように、点光源又は実質的に点光源と見なせるスリットを第１焦点Ｅ１とした楕円と、該楕円のもう一方の第２焦点Ｅ２と双曲線の第２焦点Ｈ２を一致させ、前記楕円と双曲線が交差する部分を含む該楕円と双曲線の曲線形状を持つ二つのＸ線反射面を同一基板上に作り込み、前記楕円の第１焦点Ｅ１から出射されたＸ線が楕円部分に対応する第１ミラー部５に反射した後、双曲線部分に対応する第２ミラー部６で反射し、該双曲線の第１焦点Ｈ１に集光されるように設定した。
【００２８】
このように、楕円３と双曲線４の焦点を一致させることで、光路長一定と反射光がすべて同一焦点に集まるという性質を併せ持っている。図３において、ここで、楕円３の第１焦点Ｅ１と第２焦点Ｅ２及び双曲線４の第２焦点Ｈ１と第２焦点Ｈ２を同一直線上に設定するとともに、楕円３の第２焦点Ｅ２と双曲線４の第２焦点Ｈ２を一致させる。そして、楕円３と双曲線４の交点を挟んで接近した位置の曲線を用いて一次元の楕円形状ミラー（第１ミラー部５）と双曲線形状ミラー（第２ミラー部６）の反射面を決定する。
【００２９】
例えば、縮小光学系で説明すれば、楕円３の一方の第１焦点Ｅ１から放射されたＸ線は、楕円３と双曲線４の前記交点の手前に形成した前記楕円形状ミラー（第１ミラー部５）で反射させれば、他方の第２焦点Ｅ２の方向へ反射する。楕円形状ミラーの中心部で反射されたＸ線と前記双曲線４の交点を中心として前記双曲線形状ミラー（第２ミラー部６）を形成すれば、この面で反射されたＸ線は第１焦点Ｈ１に到達する。つまり、楕円３の第１焦点Ｅ１を物点すれば、双曲線４の第１焦点Ｈ１は結像点となる。逆に、拡大光学系であれば、双曲線４の第１焦点Ｈ１を物点とし、焦楕円３の第１点Ｅ１を結像点とする。
【００３０】
そして、図３において、Ｅ１から楕円形状ミラー５の中心までの距離をａ、Ｅ２から楕円形状ミラー５の中心までの距離をａ’とし、Ｈ１から双曲線形状ミラー６の中心までの距離をｂ、Ｈ２から双曲線形状ミラー６の中心までの距離をｂ’とすれば、楕円３と双曲線４の定義（ａ＋ａ’＝一定、ｂ−ｂ’＝一定）を用いれば、
光路長＝ａ＋（ａ’−ｂ’）＋ｂ＝（ａ＋ａ’）＋（ｂ−ｂ’）＝一定
となる。つまり、光源Ｅ１から放出されたＸ線が楕円形状ミラー５と双曲線形状ミラー６で反射されて焦点Ｈ１に至る光路長は全て同じになり、アッベの正弦条件も満たしているという特長を備えている。
【００３１】
ここで、前記楕円３の代わりに放物線を用いることも可能である。図示しないが、他の実施形態の二重反射型Ｘ線ミラーＷＭは、放物線の焦点と双曲線の第２焦点を一致させ、前記放物線と双曲線が交差する部分を含む該放物線と双曲線の曲線形状を持つ二つのＸ線反射面を同一基板上に作り込み、無限遠から出射されたＸ線あるいは平行なＸ線が放物線部分に対応する第１ミラー部５に反射した後、双曲線部分に対応する第２ミラー部６で反射し、該双曲線の第１焦点に集光されるように設定する。この場合、放物線は楕円３の第１焦点Ｅ１が無限遠にあるのと同じと見なされ、例えば宇宙のＸ線発生源を観測するために用いるＸ線光学系となる。
【実施例】
【００３２】
縦８０ｍｍ、横５０ｍｍ、厚さ×３０ｍｍのガラス基板の表面を通常の精密加工した後、ＥＥＭにて仕上げ加工を行った。図４に、本発明の二重反射型Ｘ線ミラーの設計形状を示している。作製したＸ線ミラーは、有効ミラー長は７９ｍｍ、有効楕円形状ミラー長は３９ｍｍ、有効双曲線形状ミラー長は３０ｍｍ、ミラー間の間隔１０ｍｍである。図４中に楕円形状ミラー（第１ミラー部５）と双曲線形状ミラー（第２ミラー部６）、及び緩衝部７を表示している。本実施形態のＸ線ミラーは、最も深いところで約２００μｍである。
【００３３】
図５に楕円形状ミラー（第１ミラー部５）の設計形状を示し、図６に双曲線形状ミラー（第２ミラー部６）の設計形状を示している。楕円形状ミラーは両端部に対して中央部が約４μｍだけ凹んだ形状であり（図５参照）、双曲線形状ミラーは両端部に対して中央部が約２．５μｍだけ凹んだ形状であるので、殆ど平面に近い形状である。図４でも分かるように、楕円形状ミラー５及び双曲線形状ミラー６は殆ど直線であり、所定角度に設定された二つの基準直線からの変位として図５及び図６が表されている。
【００３４】
ＥＥＭは、シリカ微粒子を超純水に分散させた加工液を、液中で被加工物の表面に所定ギャップを設けたノズルから噴射し、被加工物の表面に沿った高せん断流を生じさせて、シリカ微粒子と被加工物表面原子との一種の化学結合を利用して表面原子を除去する加工方法であり、現在最も高精度に仕上げ加工できる加工技術である。
【００３５】
ガラス基板をＥＥＭにより超精密に加工して楕円形状ミラー５と双曲線形状ミラー６を作り込んだＸ線ミラーを作製し、その形状を大阪大学で開発されたＭＳＩ（microstitching interferometer）とＲＡＤＳＩ（relative angle determinable
stitching interferometer）を用いて測定した結果を図７及び図８に示す。図７は楕円形状ミラー５の設計形状からの誤差（形状誤差）を示し、図８は双曲線形状ミラー６の設計形状からの誤差（形状誤差）を示している。何れもＸ線反射面の全領域にわたってＰ−Ｖ値が２ｎｍ以内の精度で加工されていることが分かる。特に、双曲線形状ミラー６はＰ−Ｖ値が約１ｎｍの形状精度になっている。
【００３６】
また、作製した前記Ｘ線ミラーの全体の形状について、非接触三次元形状計測機（三鷹光器株式会社のＮＨ−５Ｎ、Ｚ方向分解能１０ｎｍ）によって計測した結果を図９に示す。設計形状に対して楕円形状ミラー５と双曲線形状ミラー６の並進のアライメント誤差は２０ｎｍ以下であり、相対角のアライメント精度は０．５μrad以下であり、それぞれは測定精度と一致した。これらの結果は，シミュレーションによって予想された許容アライメント誤差・許容形状誤差を上回るものであり、結像性能に影響しないことが確認された。ここで、並進アライメント誤差は、楕円形状ミラー５と双曲線形状ミラー６の図４のグラフにおける上下方向のアライメント、相対角アライメント誤差は、楕円形状ミラー５と双曲線形状ミラー６の図４のグラフの紙面に垂直軸周りの回転のアライメントに係わる。
【００３７】
このように作製した二重反射型Ｘ線ミラーを、SPring-8のビームライン（BL29XUL  第二ハッチ）に縮小光学系配置で設置し、エネルギーが１１．５keVのＸ線を集光する実験を行った。図１０に、本発明の二重反射型Ｘ線ミラーの視野中心での結像特性をワイヤースキャン法で測定した結果を示している。１枚のＸ線ミラーを用いた一次元の縮小結像であるが、回折限界に近い半値全幅（FWHM）が３３ｎｍの鋭いピークを持ち、サテライトピークが小さい良質な結像特性となっている。
【符号の説明】
【００３８】
ＷＭ  二重反射型Ｘ線ミラー、
ＸＲ  Ｘ線に軌跡
１  水平Ｘ線ミラー、
２  垂直Ｘ線ミラー、
３  楕円
４  双曲線
５  第１ミラー部（楕円形状ミラー）
６  第２ミラー部（双曲線形状ミラー）
７  緩衝部
Ｅ１  楕円の第１焦点
Ｅ２  楕円の第２焦点
Ｈ１  双曲線の第１焦点
Ｈ２  双曲線の第２焦点
【図１】
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【図２】
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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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