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X-ray・EUV

軟X線、EUV用多層膜オプティクス

	反射率	波長	半値幅	レイヤー数
Mo/Si ミラー	68.80%	13.5nm	0.50nm	60
Mo/Si/C ミラー	69.60%	13.5nm	0.51nm	60
ブロードバンドミラー	>18%	13…15nm	2.30nm	57
ナローバンドミラー	14.60%	13.50nm	0.077nm	40
Cr/Sc ミラー	17.30%	3.11nm	0.008nm	600
Sc/Si ミラー	56.60%	44.70nm	5.5nm	20

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高温用多層膜オプティクス

	反射率	使用温度	期待寿命
MoSi2/Si	35%	<400 degC	> 100hrs
Mo/C/Si/C	60%	<250 degC	> 100hrs

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EUV 用結像光学系および集光オプティクス

Schwarzschild 対物鏡

	20x	10x
倍率	21.34	9.8
NA	0.2	0.44
焦点距離	26.95	53.06
波長	13.5nm	13.5nm
ミラー１
曲率	100mm	140mm
直径	52mm	106mm
ミラー２
曲率	-35mm	-175mm
直径	11mm	48mm

πSr 集光ミラー

反射率	> 60%
波長	13.5nm
直径	250mm
曲率	160mm
Lens sag	40mm

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EUV領域のSchwarzschild対物鏡

Schwarzschild対物鏡は大きなアパーチャーと高い機械精度をもち、色収差がないことからEUV領域のイメージングオプティクスとして年々多く使用されています。

Schwarzschild対物鏡は球形凸第一ミラーと球形凹第二ミラーで構成されています。 ふたつのミラーは高精密に研磨されMo/Si多層膜コーティングが施されています。
光学パーツはストレスフリーで固定ヒンジを使用して固定されるため機械的に非常に安定しています。
使用中にミラーの調整を行うことも可能です。

要求仕様

• 回折限界での性能
• 光学面の変形： 0.4 nm rms
• 光学面の粗さ： 0.2 nm rms
• 光学面の研磨精度： 横方向の不整列1.7µm、軸オフセット10 µm軸オフセット
• 光学部品の低ストレスマウント
• 炭化水素フリーのマウント設計

カスタマイズ

• 特殊用途のSchwarzschild対物鏡の製作
• 波長範囲12.5 nm ～ 25 nmで横に段階的なMo/Si多層膜コートを施したSchwarzschild対物鏡
• ミラーを使ったシステムの外形、設計および実現

• EUV領域の Schwarzschild 対物鏡 127KB

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軟Ｘ線用Cr/Sc多層膜ミラー

Cr/Sc多層膜は軟X線領（3.1 nm to 5 nm）の光学部品の反射コーティングとして使われます。ビームの伝送、形成あるいはイメージング用のミラーとしてこの材料の組み合わせは知られています。スペクトルバンド幅が非常に狭いため、これらのミラーは高分解能モノクロメーターとして使用されます。（λ/Δλ ≈ 300）

• Water Window領域のX線顕微鏡
• X線望遠鏡
• プラズマ源の分析
• X線蛍光分析　（XRF>
• X線分光　（XPS/ESCA）

• マグネトロンスパッタリング方式を使用した波長 3.1～5nm用 Cr/Sc多膜ミラーコーティング
• カスタム仕様（波長、入射角）のミラー設計
• 様々な材質（例：シリコン、セロデュアなど）局率のある材質への蒸着（径、曲率などによります）

• 軟Ｘ線用 Cr/Sc 多層膜ミラー 153KB

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EUV ブロードバンドミラー

EUVスペクトル領域の多層膜ミラーは入射角とスペクトル領域（通常： Dl = 0.5 nm, Dq = 10°）が制限されてきました。この新しいコーティングデザインはこの使用可能範囲を広げました。この結果、大きく曲率のある材質へコーティングができるようになり、ブロードバンドミラーは広域のプラズマ源とともに使用できるようになりました。

• システムとしての反射率増強
• プラズマ源の特長描写
• EUV分光　（例：天文物理）
• 高次オーダー反射の抑制
• 曲率のある材質のコーティング

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EUV ナローバンドミラー

通常EUV範囲の多層膜ミラーは狭波長範囲（通常：Δλ ≈ 0.5 nm at λ=13 nm）であるためモノクロメーターとして使用されてきました。
Fraunhofer IOFの新しいコーティングデザインはこの分解能の問題を改善しました。

• シンクロトロン源のモノクロメーター
• プラズマ源のモノクロメーター
• 分光 (例、天文物理)
• 短パルスレーザの高調波の選択
• プラズマ源の特徴描写

reflection order	FW HW (nm)	R (%)
1st	0.486	68.0
2nd	0.277	53.5
3rd	0.188	45.3
5th	0.121	32.4
10th	0.077	14.6

ベルリンのシンクロトロンBESSY II において反射計PTBにて測定されたEUVナローバンドミラーの波長13.5nmでの反射率。半値全幅（FWHM）が高次反射オーダーで大きく改善されている。吸収率がより高くなるため反射率が減少する。したがって最適なコーティングデザインは反射率とFWHMの間で検討されなければいけない。

カスタマイズ

• カスタム仕様のブロードバンドEUVミラーの製作
• 特殊波長範囲の最適化
  例： 2.5～ 15.5 nm, 13～ 14 nm
• 入射角範囲の最適化
  例： 0°～ 20°, 0°～ 30°
• 異なる材質への蒸着
  例： シリコン、ゼロデュア™、ULE™

• ＥＵＶ ナローバンドミラー 57KB

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35nm～50nm領域用Sc/Si 多層膜オプティクス

λ = 46.9 nm発光のパルスハイパワーレーザには高反射ビーム形とイメージングオプティクスが必要です。スカンジウム／シリコンベースの多層膜がこの用途に適しています。Sc/Si 多層膜オプティクスは、35nm～50nm範囲のミラー、ビームスプリッター、偏光子やモノクロメーターなどのアプリケーションに使用できます。特殊バリア層が発光と熱安定性およびSc/Si多層膜オプティクスの光学特性を増強させるために使用されます。

• 46.9 nmのEUVレーザ用集光系、イメージングオプティクス
• レーザプラズマの高次オーダーの分離
• EUV分光
• EUV天文
• プラズマ物理

カスタマイズ

• 特殊なSc/Si多層膜オプティクスの設計、蒸着と性能特性
• 異なる材質へのコーティング（例　セロデュア™、USE™、溶融石英、シリコン）
• 曲率のある材質の横の厚み勾配の実現
• 垂直入射での反射率：R > 55 % @ 46.9 nm
• 波長：35 nm ～ 50 nm
• 入射角：0° から 70°

• 35nm～50nm領域用 Sc/Si 多層膜オプティクス 134KB