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X-ray・EUV

「水の窓」water window 帯域用多層膜ミラー

極端紫外線や軟X線で多くの実績のある optiXfab 社(旧 Fraunhofer)から
「水の窓」用の反射ミラーを提供させていただきます。
お問い合わせの際は、下記項目をお知らせください。

● 中心波長 ● 反射バンド幅(FWHM) ● ご必要な最低反射率と入射角、偏光
● 基板サイズや形状 ● 数量  

反射カーブの各サンプル
反射カーブの各サンプル


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
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

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

光学パスの概略図Schwarzschild 対物鏡は大きなアパーチャ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

対物鏡アッセンブリーの概略図
  • 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

データシート

Cr/Sc多層膜ミラーのTEMマイクログラフセクション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として使用されます。(λ/Δλ ≈ 300)

用途

  • 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)
Cr/Sc多層膜ミラーの入射角30°及び60°での反射率

Cr / Sc 多層膜ミラー入射角30°及び60°での反射率

Cr/Sc多層膜ミラーの垂直入射での反射率

Cr / Sc 多層膜ミラー垂直入射での反射率

カスタマイズ

  • 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)

データシート

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。

用途

  • 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

波長範囲 13~15 nm 用のブロードバンドミラー
と通常の多層膜ミラーとの反射率の比較

入射角 0~20° に設計されたブロードバンドミラー
と通常の多層膜ミラーの反射率の比較

カスタマイズ

ブロードバンドEUV多層膜ミラーの
ブロードバンドEUV多層膜ミラーの
電子マイクログラフ透過率
  • 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™

データシート

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として使用されてきました。

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。

用途

  • シンクロトロン源のモノクロメータ
  • プラズマ源のモノクロメータ
  • 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
データ
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™

データシート

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。

Sc/Si多層膜のTEMマイクログラフクロスセクション

Sc/Si多層膜のTEMマイクログラフクロスセクション

用途

  • 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°

データシート

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