TOP > 国内特許検索 > 球面回折格子による収束光入射型分光装置

球面回折格子による収束光入射型分光装置

国内特許コード P010000034
整理番号 U1998P040
掲載日 2002年9月30日
出願番号 特願平10-281057
公開番号 特開2000-111405
登録番号 特許第3141106号
出願日 平成10年10月2日(1998.10.2)
公開日 平成12年4月21日(2000.4.21)
登録日 平成12年12月22日(2000.12.22)
発明者
  • 鈴木 章二
出願人
  • 国立大学法人東北大学
発明の名称 球面回折格子による収束光入射型分光装置
発明の概要 主に紫外線、真空紫外線、軟X線領域の分光に用いる収束光入射型分光装置に関する発明である。デフォーカス項コマ項を0もしくは非常に小さい値とすることの可能な分光装置である。この分光装置は、紫外線分析機器、放射光のビームライン、真空紫外線、軟X線領域の発光分光器、逆光電子分光器などの領域に用いられるものであり、放射光科学、応用光学、さらに、この分光方式は超高真空容器に組み込むことが多いので超高真空工学にも関連する。回転可能の球面回折格子と、球面回折格子に収束光を入射するための収束鏡と、球面回折格子からの出射光を検出するための回転可能な出射スリットを具備する収束光入射型分光装置である。走査波長全領域で、非常に収束性のよい結像が得られるにもかかわらず、簡単な機構で分光器が構成できる。この方式は波長走査に従って偏角が変化するので、1枚の回折格子で分光できる波長範囲が広い。分光測定や照射光として用いる場合、連続して広い波長範囲の光が得られることは、強度の較正、波長選択時間の短縮など、使い勝手のよい分光器となる。
従来技術、競合技術の概要 光を分光する基本的方法には、物質の屈折率の波長依存性を用いる屈折型と、光の干渉を用いる干渉型がある。真空紫外線、軟X線領域の光はあらゆる物質で透過率が非常に小さくなるので、プリズムのような屈折透過型の分光素子は利用できない。さらに、この領域では反射率も小さく、干渉法を用いた分光素子でさえも、素子表面すれすれに光を入射させる、いわゆる斜入射型の分光配置を取らなければならない。また、反射による光の減衰を極力さけるため、分光素子そのものに分光作用と集光作用の2つを兼ねさせることが行われている。球面回折格子を用いた様々の斜入射分光系が提案されてきた。斜入射分光系の特徴は収差が大きく、結像が歪みやすく、また収差の波長依存性も大きい。この問題を解決するため、これまでいくつかの分光法が示されてきた。ローランド配置を実現するための機構がいくつか提案されているが、この領域の光に必要な超高真空下での使用に非常な困難を伴うという問題がある。また、入射長、出射長が波長によって大きく変化する点が問題となる。他の例として、瀬谷・浪岡配置があるが、この配置では、偏角が70度なので、軟X線領域では極端に効率が低下するという問題がある。この方式でも入射光は発散光である。従来の分光器は、収差が大きくならない範囲や、効率が落ちない範囲を区切って複数の回折格子を切り替えて使う形式が多かった。複数の回折格子を用いると機構が複雑になるばかりでなく、コストも上昇し、さらに切り替えの時間がかかるという問題があった。
産業上の利用分野 球面回折格子による収束光入射型分光装置
特許請求の範囲 【請求項1】 回転可能の球面回折格子と、前記球面回折格子に収束光を入射するための収束鏡と、前記球面回折格子からの出射光を検出するための回転可能な出射スリットを具備することを特徴とする収束光入射型分光装置。

【請求項2】 前記球面回折格子における光路方程式の回折の条件が、
1/k = SIN β(COSα+cosβ) /(SINα COS2 β+ COS 2 α SINβ)
1/k'= SIN α(COSα+cosβ) /(SINα COS2 β+ COS 2 α SINβ)
により規定され、
ここで、αおよびβはそれぞれ前記球面回折格子の入射角および出射角であり、kおよびk′は、前記球面回折格子と前記収束光の入射スリット(仮想点)との間隔である入射長r、前記球面回折格子と前記出射スリットとの間隔である出射長r′、および前記球面回折格子の曲率半径Rにより、k=r/R,k´=r´/Rとして規定されることを特徴とする請求項1に記載の収束光入射型分光装置。

【請求項3】 前記回転可能の球面回折格子の回転の中心と、前記回転可能な出射スリットの回転中心が異なって配置され、
前記球面回折格子における光路方程式の回折の条件が、近似的に、
1/k = SIN β(COSα+cosβ) /(SINα COS2 β+ COS 2 α SINβ)
1/k'= SIN α(COSα+cosβ) /(SINα COS2 β+ COS 2 α SINβ)
により規定され、
ここで、αおよびβはそれぞれ前記球面回折格子の入射角および出射角であり、kおよびk′は、前記球面回折格子と前記収束光の入射スリット(仮想点)との間隔である入射長r、前記球面回折格子と前記出射スリットとの間隔である出射長r′、および前記球面回折格子の曲率半径Rにより、k=r/R,k´=r´/Rとして規定されることを特徴とする請求項1に記載の収束光入射型分光装置。

【請求項4】 前記回転可能の球面回折格子の回転の中心と、前記回転可能な出射スリットの回転中心が異なって配置されるのに変えて、前記回転可能の球面回折格子の回転の中心と、前記回転可能な出射スリットの回転中心を同じ位置に配置することを特徴とする請求項3に記載の収束光入射型分光装置。

【請求項5】 回転可能の球面回折格子と、前記球面回折格子に収束光を入射するための収束鏡と、前記収束鏡と前記球面回折格子との間に配置され、オフ中心で回転して前記収束光を前記球面回折格子に向けて反射する反射鏡と、前記球面回折格子からの出射光を検出するための出射スリットを具備し、
前記球面回折格子における光路方程式の回折の条件が、近似的に、
1/k = SIN β(COSα+cosβ) /(SINα COS2 β+ COS 2 α SINβ)
1/k'= SIN α(COSα+cosβ) /(SINα COS2 β+ COS 2 α SINβ)
により規定され、
ここで、αおよびβはそれぞれ前記球面回折格子の入射角および出射角であり、kおよびk′は、前記球面回折格子と前記収束光の入射スリット(仮想点)との間隔である入射長r、前記球面回折格子と前記出射スリットとの間隔である出射長r′、および前記球面回折格子の曲率半径Rにより、k=r/R,k´=r´/Rとして規定されることを特徴とする収束光入射型分光装置。

【請求項6】 前記反射鏡がオフ中心で回転する反射鏡であることに変えて、直線移動と回転により移動する反射鏡であることを特徴とする請求項5に記載の収束光入射型分光装置。
産業区分
  • 測定
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

03398_09SUM.gif
出願権利状態 権利存続中
ライセンスをご希望の方、特許の内容に興味を持たれた方は、問合せボタンを押してください。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close