(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射面に放射光ビームが入射し得る長尺ミラーと、該長尺ミラーの各端部をそれぞれ保持する揺動ホルダと、長尺ミラーが湾曲し得るように各揺動ホルダを枢支する支持ホルダと、長尺ミラーの反射面側あるいは反射面の裏面側に沿って配置され且つ両端近傍部分がそれぞれ揺動ホルダに軸線方向への微小移動が許容され得るように挿通された湾曲用弾性体と、該湾曲用弾性体の各端部に設けた抜け出し防止部材と、湾曲用弾性体の軸線方向中央部分に固着され且つ長尺ミラーに対して近接離反可能な変位ホルダとを備えてなることを特徴とする放射光ミラー装置。
【請求項２】
反射面に放射光ビームが入射し得る長尺ミラーと、該長尺ミラーの各端部をそれぞれ保持する揺動ホルダと、長尺ミラーが湾曲し得るように各揺動ホルダを枢支する支持ホルダと、長尺ミラーの反射面側あるいは反射面の裏面側に沿って配置され且つ両端近傍部分がそれぞれ揺動ホルダに軸線方向への微小移動が許容され得るように挿通された湾曲用弾性体と、該湾曲用弾性体の各端部に設けた抜け出し防止部材と、湾曲用弾性体の軸線方向端部寄り部分に固着され且つ長尺ミラーに対して近接離反可能な変位ホルダとを備えてなることを特徴とする放射光ミラー装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は放射光ミラー装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光速に近い速度で移動する電子がその進行方向を磁場や電場で曲げられると、電子の軌道の接線方向に放射光とよばれる電磁波（光）を放出する。
【０００３】
図１１は放射光発生手段の一例を示すもので、１は線形加速装置であり、該線形加速装置１は、電子（荷電粒子）ｅを出射する電子発生装置２と、一端が電子発生装置２に接続された直管状の加速ダクト３と、該加速ダクト３の内部を移動する電子ｅに高周波を付与して該電子ｅを加速する高周波加速装置４とを有している。
【０００４】
加速ダクト３の他端には、湾曲管状の偏向ダクト５の一端が接続されており、偏向ダクト５には、その内部を移動する電子ｅの軌道を曲げるための偏向電磁石６が設けられている。
【０００５】
７はシンクロトロン（電子蓄積リング）であり、該シンクロトロン７は、電子ｅに周回軌道を形成させるための無端状ダクト８を有しており、該無端状ダクト８の所要箇所には、前記の偏向ダクト５の他端が接続されている。
【０００６】
この無端状ダクト８の湾曲部分には、その内部を移動する電子ｅの軌道を曲げるための偏向電磁石９が設けられ、無端状ダクト８の所要箇所には、該無端状ダクト８の内部を移動する電子ｅに高周波を付与して該電子ｅを加速する高周波加速装置１０が設けられている。
【０００７】
また、無端状ダクト８の所要箇所の湾曲部には、該湾曲部において光速に近い速度で移動する電子ｅの進行方向が曲げられることにより放出される放射光ビームＳを、無端状ダクト８の外部へ導くためのビームライン１１の一端が接続され、ビームライン１１の他端には、放射光ビームＳを照射光源とする実験を行う実験装置１２が設けられている。
【０００８】
更に、ビームライン１１の他端には、ビームライン１１の内部を真空状態に保持するためのベリリウム窓（図示せず）が設けられている。
【０００９】
図１１に示す放射光発生手段によって放射光ビームＳを放出させる際には、加速ダクト３、偏向ダクト５、無端状ダクト８、ビームライン１１の内部を超高真空状態に減圧して、電子ｅが光速に近い速度で移動できる状態とした後、電子発生装置２から電子ｅを出射させる。
【００１０】
電子発生装置２より出射される電子ｅは、高周波加速装置４によって加速され、更に、偏向電磁石６により軌道を曲げられることにより無端状ダクト８に入射する。
【００１１】
無端状ダクト８に入射する電子ｅは、高周波加速装置１０により加速されるとともに、偏向電磁石９により各湾曲部において軌道を曲げられ、これにより、電子ｅから該電子ｅの軌道の接線方向へ放射光ビームＳが放出される。
【００１２】
無端状ダクト８の所定箇所の湾曲部において放出される放射光ビームＳは、ビームライン１１を経て実験装置１２に入射する。
【００１３】
この放射光ビームＳは、可視領域からＸ線領域にわたる波長の電磁波を含み、また、無端状ダクト８を周回する電子ｅの軌道上を発光点として進行方向に広がる発散光である。
【００１４】
そこで、実験装置１２において、Ｘ線領域の電磁波を利用する実験を行う場合には、放射光ビームＳに含まれているＸ線領域の電磁波を集光する放射光ミラー装置をビームライン１１に組み込むようにしている。
【００１５】
図６から図１０は従来の放射光ミラー装置の一例を示すもので、この放射光ミラー装置は、長尺ミラー１３と、該長尺ミラー１３の両端部を保持する揺動ホルダ１４と、該揺動ホルダ１４を長尺ミラー１３が湾曲し得るように枢支する支持ホルダ１５と、前記の揺動ホルダ１４を相互に連結する湾曲用弾性体１６と、前記の長尺ミラー１３、揺動ホルダ１４、支持ホルダ１５、湾曲用弾性体１６を内装するミラーチェンバ１７とを備えている。
【００１６】
長尺ミラー１３は、炭化珪素（ＳｉＯ2）、あるいは珪素（Ｓｉ）の単結晶と炭化珪素を角棒状に形成したもので、上面がＸ線領域の電磁波を反射し得る反射面１８になっている。
【００１７】
揺動ホルダ１４は、長尺ミラー１３の端部下面の左右縁部付近に下方から当接し且つ長尺ミラー１３の幅方向中央部で該長尺ミラー１３に対して間隙が形成される形状の下部構成部材１９と、一面が長尺ミラー１３の右側面あるいは左側面に当接し且つ下端部が下部構成部材１９の左右縁部付近にボルト締結された左右の側部構成部材２０と、下面が長尺ミラー１３の上面に対峙し且つ左右縁部付近が側部構成部材２０の上端部にボルト締結された上部構成部材２１と、該上部構成部材２１と長尺ミラー１３の上面との間に介在する押え部材２２と、上部構成部材２１に螺合され且つ押え部材２２を長尺ミラー１３へ押圧する押えボルト２３とによって構成されている。
【００１８】
この揺動ホルダ１４に長尺ミラー１３の端部を装着する際、あるいは、揺動ホルダ１４から長尺ミラー１３の端部を離脱させる際には、側部構成部材２０に対する上部構成部材２１のボルト締結を解除し、上部構成部材２１を取り外すことになる。
【００１９】
また、側部構成部材２０のそれぞれには、長尺ミラー１３の幅方向に延びる枢支軸２４が互いに同軸に且つ長尺ミラー１３の厚さ方向中心部に位置するように嵌入されている。
【００２０】
更に、下部構成部材１９には、下方へ突出する弾性体受け部２５が設けられている。
【００２１】
支持ホルダ１５は、揺動ホルダ１４の直下に配置された下部構成部材２６と、一面が揺動ホルダ１４の右側面あるいは左側面に対峙し且つ下端部が下部構成部材２６の左右縁部付近にボルト締結された左右の側部構成部材２７と、揺動ホルダ１４の直上に配置され且つ左右縁部付近が側部構成部材２７の上端部にボルト締結された上部構成部材２８とによって構成されている。
【００２２】
先に述べたように、揺動ホルダ１４に長尺ミラー１３の端部を装着する際、あるいは、揺動ホルダ１４から長尺ミラー１３の端部を離脱させる際には、側部構成部材２７に対する上部構成部材２８のボルト締結を解除し、上部構成部材２８を取り外すことになる。
【００２３】
また、側部構成部材２７には、ベアリング２９を介して前記の枢支軸２４が支持されている。
【００２４】
湾曲用弾性体１６には、それぞれ同形状に形成された２本の金属製丸棒が適用されている。
【００２５】
この湾曲用弾性体１６は、長尺ミラー１３の下方において反射面１８に対して略平行となるように且つ長尺ミラー幅方向に並行配置されており、各湾曲用弾性体１６の一端近傍部分は、一方の揺動ホルダ１４の弾性体受け部２５に装着したスラストブッシュ３０に軸線方向への微小移動が許容されるように嵌入され、各湾曲用弾性体１６の他端近傍部分は、他方の揺動ホルダ１４の弾性体受け部２５に装着したスラストブッシュ３０に軸線方向への微小移動が許容されるように嵌入されている。
【００２６】
更に、それぞれの湾曲用弾性体１６の端部には、スラストブッシュ３０から湾曲用弾性体１６が抜け出すことを防止するためのスナップリング（抜け出し防止部材）５０が嵌着されている。
【００２７】
これらの長尺ミラー１３、揺動ホルダ１４、支持ホルダ１５、湾曲用弾性体１６を内装するミラーチェンバ１７は、一側部が開放され得るように形成され、またミラーチェンバ１７の一端部と他端部とには、略水平に延びる短管３１，３２が設けられており、一方の短管３１には、無端状ダクト８（図１１参照）に連なるビームライン１１の放射光進行方向上流側部分がフランジ接続され、他方の短管３２は、実験装置１２（図１１参照）に連なるビームライン１１の放射光進行方向下流側部分がフランジ接続されている。
【００２８】
また、ミラーチェンバ１７の一端外側部分及び他端外側部分には、該ミラーチェンバ１７を後述する架台３３に支持するためのブラケット３４が固着されている。
【００２９】
架台３３は、建屋床面に設置された台盤３５と、該台盤３５の両端部に立設された柱部材３６と、前後の柱部材３６の間に配置され且つ両柱部材３６の上下方向中間部分に略水平に支持された梁部材３７とから構成されており、前記のミラーチェンバ１７は、ブラケット３４に螺合した略垂直に延びる高さ調整用ボルト３８の下端部が両柱部材３６の上端部の受け座３９に当接するように、架台３３に搭載されている。
【００３０】
梁部材３７の一端近傍部分と他端近傍部分とには、上方に向って略垂直に突出しステッピングモータ及び歯車減速機構によって昇降し得るロッド４０を具備した位置調整用アクチュエータ４１がそれぞれ取り付けられている。
【００３１】
位置調整用アクチュエータ４１のロッド４０は、それぞれミラーチェンバ１７の底部を昇降可能に貫通し、両ロッド４０の先端部には、先に述べた支持ホルダ１５の下部構成部材２６が連結されており、一方の短管３１からミラーチェンバ１７の内部へ向って進行する放射光ビームＳ等の光波が、長尺ミラー１３の一端部と一方の揺動ホルダ１４の下部構成部材１９との間隙を通過するように、また、ミラーチェンバ１７の内部から他方の短管３２へ向って進行する上記の光波が、長尺ミラー１３の他端部と他方の揺動ホルダ１４の下部構成部材１９との間隙を通過するようになっている。
【００３２】
更に、両位置調整用アクチュエータ４１のケーシングは、梁部材３７の上方に該梁部材３７に対して平行に位置するように配置された他の梁部材４２の両端部をそれぞれ支持している。
【００３３】
梁部材４２の中間部分には、上方に向って略垂直に突出しステッピングモータ及び歯車減速機構によって昇降し得るロッド４３を具備した湾曲量調整用アクチュエータ４４が取り付けられている。
【００３４】
湾曲量調整用アクチュエータ４４のロッド４３は、ミラーチェンバ１７の底部を昇降可能に貫通し、ロッド４３の先端部には、変位ホルダ４７が取り付けられている。
【００３５】
この変位ホルダ４７は、先に述べた湾曲用弾性体１６に対して直交する方向へ略水平に延びる短円柱状の上側変位伝達部材４５及び下側変位伝達部材４６を有しており、上側変位伝達部材４５は、湾曲用弾性体１６の軸線方向中間部分に上方から当接し得るように、また、下側変位伝達部材４６は、湾曲用弾性体１６の軸線方向中間部分に下方から当接し得るようになっている。
【００３６】
更に、各位置調整用アクチュエータ４１のロッド４０において、梁部材３７とミラーチェンバ１７との間に位置する部分には、ベローズ４８が遊嵌し、また、湾曲量調整用アクチュエータ４４のロッド４３において、梁部材３７とミラーチェンバ１７との間に位置する部分には、ベローズ４９が遊嵌している。
【００３７】
上記のベローズ４８，４９の上端部は、ミラーチェンバ１７の底部に密接するように固着され、ベローズ４８，４９の下端部は、梁部材３７の上面に密接するように固着されており、これらのベローズ４８，４９によって、ミラーチェンバ１７の内部への外気の侵入が阻止され、ミラーチェンバ１７の内部の真空が保持されるようになっている。
【００３８】
図６から図１０に示す放射光ミラー装置により、放射光ビームＳに含まれているＸ線領域の電磁波を集光する際には、各位置調整用アクチュエータ４１を適宜作動させ、一方の短管３１からミラーチェンバ１７の内部へ向って進行する放射光ビームＳが長尺ミラー１３の反射面１８に対して斜入射し得るように、長尺ミラー１３の角度を調整する。
【００３９】
次いで、湾曲量調整用アクチュエータ４４を作動させて、変位ホルダ４７を下降させると、上側変位伝達部材４５が湾曲用弾性体１６の軸線方向中央部分に当接して当該部分を押し下げ、両揺動ホルダ１４がそれぞれの枢支軸２４を中心に回動して、反射面１８が凹曲面状となるように長尺ミラー１３が湾曲する。
【００４０】
これにより、一方の短管３１からミラーチェンバ１７の内部へ向って進行する放射光ビームＳは、長尺ミラー１３の一端部と一方の揺動ホルダ１４の下部構成部材１９との間隙を通過して凹曲面状になっている長尺ミラー１３の反射面１８に入射し、放射光ビームＳに含まれているＸ線領域の電磁波が反射面１８により略平行光に集光され、反射面１８から他方の短管３２へ向ってＸ線ビームＸが出射され、該Ｘ線ビームＸは、長尺ミラー１３の他端部と他方の揺動ホルダ１４の下部構成部材１９との間隙を通過する。
【００４１】
また、湾曲量調整用アクチュエータ４４によって、変位ホルダ４７を先に下降させた位置から上昇させると、湾曲用弾性体１６に対する押し下げ量が減少し、この押し下げ量の減少に伴い、両揺動ホルダ１４がそれぞれの枢支軸２４を中心に回動し、長尺ミラー１３の反射面１８が平板に近い形状に復帰する。
【００４２】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図６から図１０に示す放射光ミラー装置では、湾曲用弾性体１６の両端近傍部分がスラストブッシュ３０で揺動ホルダ１４に対して軸線方向への移動を許容されているため、湾曲用弾性体１６の軸線方向への移動に起因して揺動ホルダ１４の弾性体受け部２５にスナップリング５０が当接することがある。
【００４３】
この状態で、変位ホルダ４７により湾曲用弾性体１６の中央部分を下方へ押し下げると、長尺ミラー１３の反射面１８の湾曲が計画値と相違し、放射光ビームＳに含まれているＸ線領域の電磁波の集光効率が低下してしまう。
【００４４】
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、長尺ミラーの反射面を計画値に応じて湾曲させることが可能な放射光ミラー装置を提供することを目的としている。
【００４５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載した放射光ミラー装置では、反射面に放射光ビームが入射し得る長尺ミラーと、該長尺ミラーの各端部をそれぞれ保持する揺動ホルダと、長尺ミラーが湾曲し得るように各揺動ホルダを枢支する支持ホルダと、長尺ミラーの反射面側あるいは反射面の裏面側に沿って配置され且つ両端近傍部分がそれぞれ揺動ホルダに軸線方向への微小移動が許容され得るように挿通された湾曲用弾性体と、該湾曲用弾性体の各端部に設けた抜け出し防止部材と、湾曲用弾性体の軸線方向中央部分に固着され且つ長尺ミラーに対して近接離反可能な変位ホルダとを備えている。
【００４６】
また、本発明の請求項２に記載した放射光ミラー装置では、反射面に放射光ビームが入射し得る長尺ミラーと、該長尺ミラーの各端部をそれぞれ保持する揺動ホルダと、長尺ミラーが湾曲し得るように各揺動ホルダを枢支する支持ホルダと、長尺ミラーの反射面側あるいは反射面の裏面側に沿って配置され且つ両端近傍部分がそれぞれ揺動ホルダに軸線方向への移動が微小許容され得るように挿通された湾曲用弾性体と、該湾曲用弾性体の各端部に設けた抜け出し防止部材と、湾曲用弾性体の軸線方向端部寄り部分に固着され且つ長尺ミラーに対して近接離反可能な変位ホルダとを備えている。
【００４７】
本発明の請求項１及び請求項２に記載した放射光ミラー装置のいずれにおいても、変位ホルダを湾曲用弾性体に固着して、抜け出し防止部材と揺動ホルダと当接を抑止し、変位ホルダの移動に伴う長尺ミラーの反射面の湾曲状態を設計値に応じるようにする。
【００４８】
また、本発明の請求項２に記載した放射光ミラー装置では、湾曲用弾性体への変位ホルダの固着位置を湾曲用弾性体の軸線方向端部寄り部分にして、変位ホルダの移動に伴う長尺ミラーの反射面の湾曲状態を楕円状に近づける。
【００４９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００５０】
図１から図４は本発明の放射光ミラー装置の実施の形態の第１の例を示すもので、図中、図６から図１０と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【００５１】
この放射光ミラー装置では、変位ホルダ４７（図６及び図１０参照）に替えて、変位ホルダ５１を、２本の湾曲用弾性体１６の軸線方向中央部分に固着している。
【００５２】
変位ホルダ５１は、各湾曲用弾性体１６に下方から嵌合する曲面溝５２を有する下側嵌合部材５３と、各湾曲用弾性体１６に上方から嵌合する曲面溝５４を有し且つ下側嵌合部材５３にボルト５５で締結された上側嵌合部材５６と、下側嵌合部材５３にピン５７で連結された変位伝達部材５８とで構成されている。
【００５３】
両嵌合部材５３，５６の曲面溝５２，５４は、軸線方向中央で湾曲用弾性体１６の外周面に線状に接触する形状に形成されている。
【００５４】
また、変位伝達部材５８は、湾曲量調整用アクチュエータ４４（図１０参照）のロッド４３の上端部に螺着され、該ロッド４３とともに変位ホルダ５１が長尺ミラー１３に対して近接離反するようになっている。
【００５５】
図１から図４に示す放射光ミラー装置により、放射光ビームＳに含まれているＸ線領域の電磁波を集光する際には、湾曲量調整用アクチュエータ４４（図１０参照）で変位ホルダ５１を下降させると、該変位ホルダ５１の下降に伴い、湾曲用弾性体１６の軸線方向中間部分が押し下げられ、両揺動ホルダ１４がそれぞれの枢支軸２４を中心に回動して、反射面１８が凹曲面状となるように長尺ミラー１３が湾曲する。
【００５６】
これにより、放射光ビームＳが、長尺ミラー１３の一端部と一方の揺動ホルダ１４の下部構成部材１９との間隙を通過して凹曲面状になっている長尺ミラー１３の反射面１８に入射し、放射光ビームＳに含まれているＸ線領域の電磁波が反射面１８により略平行光に集光され、反射面１８から出射されるＸ線ビームＸが、長尺ミラー１３の他端部と他方の揺動ホルダ１４の下部構成部材１９との間隙を通過する。
【００５７】
また、湾曲量調整用アクチュエータ４４で変位ホルダ５１を先に下降させた位置から上昇させると、該変位ホルダ５１の上昇に伴い、湾曲用弾性体１６の軸線方向中間部分の押し下げ量が減少し、この押し下げ量の減少により、両揺動ホルダ１４がそれぞれの枢支軸２４を中心に回動し、長尺ミラー１３の反射面１８が平板に近い形状に復帰する。
【００５８】
図１から図４に示す放射光ミラー装置では、変位ホルダ５１が湾曲用弾性体１６の軸線方向中央部分に固着されているので、該湾曲用弾性体１６の軸線方向への移動に起因したスナップリング５０と揺動ホルダ１４の弾性体受け部２５との当接が抑止され、よって、変位ホルダ５１の移動に伴う長尺ミラー１３の反射面１８の湾曲を設計値に応じた状態にすることができる。
【００５９】
図５は本発明の放射光ミラー装置の実施の形態の第２の例を示すもので、図中、図１から図４と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【００６０】
この放射光ミラー装置では、先に説明した変位ホルダ５１を、２本の湾曲用弾性体１６の軸線方向端部寄り部分（放射光ビームＳの進行方向下流寄り部分）に固着している。
【００６１】
図５に示す放射光ミラー装置により、放射光ビームＳに含まれているＸ線領域の電磁波を集光する際には、湾曲量調整用アクチュエータ４４（図１０参照）で変位ホルダ５１を下降させると、該変位ホルダ５１の下降に伴い、湾曲用弾性体１６の端部寄り部分が押し下げられ、両揺動ホルダ１４がそれぞれの枢支軸２４を中心に回動して、反射面１８が楕円状に近い凹曲面状とになるように長尺ミラー１３が湾曲する。
【００６２】
このように、図５に示す放射光ミラー装置では、変位ホルダ５１が湾曲用弾性体１６の軸線方向端部寄り部分に固着されているので、該湾曲用弾性体１６の端部に嵌着したスナップリング５０と揺動ホルダ１４の弾性体受け部２５との当接が抑止されることに加えて、変位ホルダ５１の移動に伴う長尺ミラー１３の反射面１８の湾曲が楕円状に近くなり、長尺ミラー１３による放射光ビームＳからのＸ線領域の電磁波の集光効率が向上する。
【００６３】
なお、本発明の放射光ミラー装置は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加え得ることは勿論である。
【００６４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の放射光ミラー装置においては下記のような種々の優れた効果を奏し得る。
【００６５】
（１）本発明の請求項１及び請求項２に記載した放射光ミラー装置のいずれにおいても、変位ホルダを湾曲用弾性体に固着しているので、抜け出し防止部材と揺動ホルダとの当接が抑止され、変位ホルダの移動に伴う長尺ミラーの反射面の湾曲を設計値に応じた状態にでき、放射光ビームに含まれているＸ線領域の電磁波の集光効率が低下しない。
【００６６】
（２）本発明の請求項２に記載した放射光ミラー装置では、変位ホルダを湾曲用弾性体の一端寄り部分に固着しているので、変位ホルダの移動に伴う長尺ミラーの反射面の湾曲を楕円状に近づけることができ、放射光ビームに含まれているＸ線領域の電磁波の集光効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の放射光ミラー装置の実施の形態の第１の例を示す概念図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ矢視図である。
【図５】本発明の放射光ミラー装置の実施の形態の第２の例を示す概念図である。
【図６】従来の放射光ミラー装置の一例を示す概念図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視図である。
【図８】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視図である。
【図９】図６のＩＸ−ＩＸ矢視図である。
【図１０】図６に示す放射光ミラー装置が組み込まれたビームラインを示す概念図である。
【図１１】放射光発生手段の一例を示す概念図である。
【符号の説明】
１３  長尺ミラー
１４  揺動ホルダ
１５  支持ホルダ
１６  湾曲用弾性体
１８  反射面
５０  抜け止め防止部材
５１  変位ホルダ
【図１】
0003809721.tif 000002
【図２】
0003809721.tif 000003
【図３】
0003809721.tif 000004
【図４】
0003809721.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003809721.tif 000007
【図７】
0003809721.tif 000008
【図８】
0003809721.tif 000009
【図９】
0003809721.tif 000010
【図１０】
0003809721.tif 000011
【図１１】
0003809721.tif 000012