X ü°÷¾Ì»óÆ¡ãÌúÒ \X ü 1 imC [W“OÍÂ\©

X ü°÷¾Ì»óÆ¡ãÌúÒ
\X ü 1 imC[W“OÍÂ\©
ÂØåY
v
|
}gåwåw@
”¨¿Èw¤†È
1
§305_8573 ­ÎsV¤ä 1_1_
‚ªð\äüC[W“OÍlXÈõwfqâõwnðp¢ÄJ­ªißçêÄ¢éBî X üÌæi`3 nmj
Åͨæ»20 nmCd X üÌæi`0.1 nmjÅͨæ»50 nm ̪ð\ÌC[W“OªÀp»³êÄ¢éBÅæ[̤
†ÅÍ10 nm ðz¦éªð\ðÂC[W“OZpà»ênßÄ¢éB1 nm ªð\Éü¯ÄÌÂ\«ðq×éB
1. ͶßÉ
z O‰tB [Ídq° ÷¾Ìû·â ³ðÚIÆ µÄ
1948N Gabor ªñĵC‹õÅÀØÀ±ðsÁ½7) B
X üÍ‹õÉäׅá¢Ég·ªZ¢Éà©©íç
zO‰€Íg®Ì 3 Ÿ³îñÌL^ªÂ\ÅCŒ“Y
¸Cõw°÷¾Ìªð\ð´¦é±Æªïµ©Á½B»Ì
Ìð„ðʽ·Vµ¢}ÌƵčÚðWß½BÀÛÉ
Åå̝RÍ X üÌæÅͨ¿Ìüܦª 1 ÉÉßÄß
ÍC‹õŒ[U[Ìo»Éæè 3 Ÿ³æœZpƵÄ
­CuX üŒ“YvÌÀ»ª¢ïÈ_É Á½BX üªÂ
Àp»ªæsµ½BGabor Ìl¦ûð X ü‹»ðÍÉK
‹õ̇ÔÅ é±ÆªF¯³ê½ÌÍC»Ì­©ãµÎ
pµæ¤Æ¢¤ŽÝÍ¢­Â©©ç꽪Cõ¹Ì±Â«
筵ĩç̱ÆÅ èC–‰Í»Ì³ÌªÂ©ß¸C
̧ñ©ç¢ï³ªF¯³êCÊÈ­WÌoHð½Çé±
uX üŒ“YvÌl¦Í¶ÜêıȩÁ½BX üÉε
ÆÉÈÁ½B1972NCecçÍ}CNtH[JX X ü
ÄC¨¿Ìüܦª 1 æèí¸©É¬³¢Æ¾¤–ÀÍ
­¶•uð˜pµC„“O̱ÂÀ±Éޗµ½Œ“YŒ
1923N Compton ÌÀ±ÉæÁĉßĦ³ê½1) Bµ©
Xt[ŠGÏ· X üzO‰€ÌBeɬ÷CŒ[U[
µÈªçC»ÌlÍÉßĬ³­CõwfqÉæé X ü
ÉæÁĜĶðsÁ½8)BܽC¯NCÂØçÍÙÚ¯
̋œÍ¼¢Iß­zÌÚð©é±ÆÍÈ©Á½BÁ¦ÄC
¶õwnðúËõÉKpµÄ X üzO‰€ÌBeɬ
X üñÜ⌓gQ“BeÈÇÅgíêég·Í0.1 nm
÷µCX üzO‰tB[ÌÂ\«ð¦µ½9)BzO‰
ȺÆZ­C–žÌZpÅÍõwfqÌÁHàsÂ\¾Á
tB[ÌÁ¥Å é 3 Ÿ³ÊŠîñÌL^Í»Ì 2 N
½B
ãCÂØçÉæÁÄ Gabor ^Ì X üzO‰tB[ÅÀ
{iIȋœõwnÌñÄÍC1948N Kirkpatrick Æ
»µ½10) B»ÌãCA“W…Œ[^[õ̘pÉæÁÄ
Baez ªÎüËS½Ëð˜pµ½¼ðNX~›~‰[
ªð\àüãµÄsÁ½BêûÅC\¢ðÍðÚwµ½V
Wolter
µ¢ÊŠñœæœÄ\¬@̤†àonß½B1999NC
Éæé 2 i̲ÎÌ~‰[õwnÌñĪ è3)CX ü]
Miao çÍC1952NÉ Sayre ªñĵ½ X üt‰E“z[
iK_B
~‰[jªÅ‰Å é2) B»ÌãC1952N
“¾õwnƵÄJ­ªnÜÁ½B±Ìû®Éޗµ½²
t@[ñÜp^[“©çœðĶ·éû@ð‰ßÄÀص
ÎÌgC_‹^°÷¾Í1978NâöÆÂØÉæÁÄî
½11) B±Ìè@ÍõwnÌÈÖ³©ç½­Ì¤†ÒÌ»
X üÌæig·0.83 nmjʼnßÄÀ»µ½4) B»ÌãC
¡ðø«}¬ÈiWð©¹nßÄ¢éBX ü°÷¾J­
1990 N Œ [ U [ v ‰ Y } î X ü ¹ ð p ¢ Ä Â Ø ç Í
‰úÌÜÆßð Table 1 ɦ·B
Wolter ~‰[°÷¾Å250 nm ̪ð\ðB¬µ½5)B
ê ûÅC ñÜð˜ pµ½ ][“v Œ[g ÍC1963N
Mollenstedt çÉæÁĎìªnÜèC»Ìã Schmahl ç
{eÅÍCuimWõɋœvðL[[hƵ½ X ü
°÷¾õwnðTϵCõwIȪð\ðOªÉ¨¢ÄC
1 imC[W“OÌÂ\«ðTéB
ÉæÁÄJ­ª{i»µ½B1976NÞçÌO‹[vÌ
][“vŒ[gÍg·4.6 nm ÌúËõî X üð˜pµÄ
2. X ü̋œÆWõ
200 nm ̪ð\ðÀ»µCX ü°÷¾ÌV½ÈiKð}
¦½6)B
2.1
ªð\ÆWõX|bgTCY
X ü‹œõwfqÌJ­ÆÀsµÄCX üÌʊð¼
õwfqðp¢½‹œ^ X ü°÷¾œÌªð\ÍCê
ÚL^Å«ézO‰tB[ZpÉआÌ誻ê½B
ÊÉ Fig. 1 ɦ·Œ[Š[Ìè`©ç±©êé12)BÇ­m
156
œ úËõ May 2010 Vol.23 No.3
X üWõZpÁW ¡ X ü°÷¾Ì»óÆ¡ãÌúÒ
Table 1
Nã
Early History of X­ray Microscopy
¢EÌàÝ
1895N
X üÌ­©
1948N
Kirkpatrick and Baez
Nã
ú{ÌàÝ
1972N
ec·uCÂØåYC¬èÎC‚Ça
¼ðNX~›~‰[‹œõwn
1952N
Wolter
2 i²ÎÌ~‰[õwniñÄj
1963N
M äollenstedt, Grote and J äonsson
][“vŒ[g X ü°÷¾
Œ“YŒX[t[ŠGÏ·
X üzO‰tB[
70Nã
úËõ̘p{i»
70Nã
úËõ̘p{i»
1976N
Niemann, Rudolph and SchmahliÆj
1978N
âö`¤CÂØåY
úËõ][“vŒ[g X ü°÷¾
²ÎÌ^“f€gC_‹~‰[
î X ü°÷¾
1980N
Rarback, Kenny, Kirz ¼iđj
1986N
–¸^][“vŒ[g X ü°÷¾
Fig. 1
ÂØåYCU‡õCom³üC¼
úËõ][“vŒ[g X ü°÷¾
Rayleigh's criterion for spatial resolution.
çêÄ¢éæ¤ÉCPF½sõ͌“YiΨfqjÌJ
ªß—IÉ 1 ƨ¯éB±Ì®©çªð\Íg·ÌZ¢
ûÉæéñÜÌ_œªziGAŠ[p^[“jð`¬·éB
X üÙÇÇ­Èé±Æªª©éB»óÅÍCî X üi`3
õ²tßÌ_¨Ì̜àߗIɱÌ_œªzðÂB
nmjõwfqi][“vŒ[gEãqjÅ NA0.1öx
¡CÓ½ÂÌ_¨Ìªõ²ð²ñŗ£ D ¾¯£êÄz
ÈÌÅCD Í 6lià18 nmjOãCd X üi`0.1 nmj
u³êCœÊÅ»ê¼êÌæ 1 ÉåÆæ 1 ɬÌÊuª
}Ìæ¤Éêvµ½Æ·éB±ÌžCÓ½Â̜ͻê¼
õ w f qi ¯ ã jÅ NA 0.001ö x È ÌÅ C D 600l
ià60 nmjO㪾çêÄ¢éB
êLªèðÂªCª£µÄF¯³êéB±ÌððgÁ
êûCX üÌWõÌê‡ÍǤÈéŠ뤩Bî{
Č[Š[̪ð\ªè`³êéBΨfqÌJû`óª
IÉÍãÉq×½æ¤Èc_©çWõr[€TCYÌÀE
~`Ìê‡Cªð\ D Í
ªßçêéªC±Ìê‡Íõ¹ÌRq[Œ“V[Ìx‡
¢ªr[€TCYÉe¿ðyÚ·BêÊIÈc_ÍvZª
0.6l 0.6lf
k
NA
r
D
(1)
ÏGÉÈéÌÅC±±ÅÍè«IÈà¾ð·éBFig. 2 É
¦·æ¤ÉCõ¹É嫳i2rjª éê‡Cõ¹©ç
fqÜÅ̗£ð L Æ·éÆRq[Œ“gÉƾ³êé
Å\³êéB±±ÅCNA ÍJû”iNumerical Aperturej
Ìæi2rjÍ
ÅCõ²ą̃_©çΨfqÌJûð©žÞ¼p̳·
lƨÌóÔüܦÌÏÅ\³êéBl Íg·Cf ÍÅ_
—£Cr ÍJûiŒ“Yj̼aÅ éBX üÅÍüܦ
2r
0.16Ll
r
(2)
úËõ May 2010 Vol.23 No.3 œ 157
Fig. 2
Coherently illuminated area by a quasi­monochromatic, uniform source.
Æߗ³êé13) B»Ì½ßCðÉæÁÄÍfqSÌð
2r
n|1
f
Rq[Œ“gÉƾūȢꇪ éB»Ìê‡CÀø
(6)
IÈWõfqÌ嫳ÍRq[Œ“gƾÌæÌL³Ée
¿³êC‹ÊIÉWõfqÌJûÉæÁĈÜéGAŠ[
Å\³êé12) BãLÌáÉÈçÁÄCVŠR“̚ʌ
p^[“ÌTCYi®(1)ňÜéljÜÅWõr[€ð
“YiåC†ÅÍ X üÉεÄʌ“Yìpð¦·jð
ié±Æª¢ïÉÈéBá¦ÎC2r10 mmCg·ð0.1
l¦éÆCÅ_—£Í f104 r ÆÈèCȦ¼a 1 mm Ì
nmCL50 m Æ·éÆCRq[Œ“gƾÌæÍ 2r
šÊŒ“YÅà¨æ»10 m ÌÅ_—£ÉÈèCÀp«Í
160 mm ÆÈéBK–ÉÝvµ½][“vŒ[gÅ ê
á¢B
ÎCÙÚ®SÉRq[Œ“gÉƾ·é±ÆàÂ\Å éB»ÌÙ©CõwnÉs“z[‹™ÌóÔtB‹^[ð
3. X üWõɋœõwfq̪ð\
}üµÄRq[Œ“gÈr[€ð`¬·é±ÆàÅ«é
ªC­x̸ŠÍÆêÈ¢B
3.1
2.2
¬³­ÈéB»Ì«¿ð˜pµCåC† é¢Í^ó†©
S½ËÎüË~‰[15)
Oqµ½æ¤ÉCX üÌæÅͨ¿Ìüܦª 1 æè
X üÌæÌüܦƽ˦
X üÉη騿̡füܦ n ÍêÊIÉ
ç~‰[É X üð·ê·êüËiÎüËj³¹éÆ é
pxiÕEpjÅS½ËðN±·B±ÌÕEp uc i‰W
n1|d{ib
(3)
Æ\³êé14)Bd ÍʊÉCb ÍzûÉÖWµC»ê¼ê
dNr0l2f1/2p
2
bNr0l f2/2p
A“jÍߗIÉ
uc 2d1.6~10|2 l r
(7)
Å\³êéB±±Å r ͧxig/cm3jCl Í nm PÊÅ\
(4)
µÄ éB½ËÊɧxÌå«¢’àir21.5jÈÇÌ
dà®ðp¢½ÆµÄàCg· 1 nm ÈºÌ X üÉεÄ
Æ\³êéB±±ÅCN ÍPÊÌφ̴q”Cr0 ÍÃ
ÎüËÕEp͔10 mrad ȺÉÈÁĵܤB
Tdq¼aC³çÉ f1 {if2 Í¡f´qUöqÅ éB
šÊ~‰[ð˜pµÄ X üðÎüËp u Åü˵½ê
óC†©ç½ËÊɼü˵½Æ«Ì½Ë¦ R ÍCüÜ
‡Cõ²ðÜÞoüûüÌÅ_—£ fm ÆÜüûüÌÅ_
¦ª 1 Éߢê‡CtŒl‹Ì½Ë¦Ì®©çߗIÉ
—£ fe ͘µ­ÙÈéiFig. 3jBšÊ~‰[ÌȦ¼að
r Æ·éÆC»ê¼ê
R(d 2{b2)/4
(5)
fm(r sin u)/2
Å^¦çêé15) BärIg·Ì·¢A‹~jE€Ì K Á
fer/(2 sin u)
(8)
«üig·0.83 nmjðg¢C½ËÊðVŠR“ɵ½ê
‡Cd2.2~10|4, b8.6~10|5 ÈÌÅC½Ë¦Í R
2.0~10|8
Å\³êéB®©çà¾ç©Èæ¤ÉCup/2 ÈOͼ
öxÆÈèC¼üË~‰[ÍÀpIÅÍÈ­È
ÒÌÅ_—£ªêvµÈ¢B»Ì½ßšÊ~‰[ÍCÊí
éBêûCüÜð˜p·éê‡CȦ¼a r ̅ʌ“Y
oüûüÌ 1 Ÿ³IÈWõÉÌÝgíêéB±Ìê‡Ì
ÌÅ_—£ f Í
ªð\ D ÍÕEpðp¢Ä\·ÆCߗIÉ
158
œ úËõ May 2010 Vol.23 No.3
X üWõZpÁW ¡ X ü°÷¾Ì»óÆ¡ãÌúÒ
Fig. 5
Fig. 3
Wolter type­1 mirror.
Grazing incidence re‰ection of a concave mirror.
Fig. 6
Fig. 4
Zone plate.
ÌJ­ªiñÅ¢éB±Ì~‰[ÌTO}ð Fig. 5 ɦ
Kirkpatrick­Baez type grazing incidence mirror.
·B~‰[ÍoÈÊÆÈ~Ê©çÈèCÐÆÂÌÅ_ð¤
LµÄ¢éBœÌgåÉÍoÈÊð¨Ì¤ÉzuµÄg
Dk
l
2uc
(9)
¢Ck¬õwnÅÍtÌzuÉÈéB±ÌõwnÍCߗ
IÉAbx̳·ððž½µÄ¨èCR}û·ª¬³¢
ÌÅärI‹ìàL¢BJû”à X ü‹œfq̆ÅÍ
Å\³êélȺÉÈÁĵܤB(7)®ð±Ì®Éãü
ärIå«­C_ªð\ D à
µÄ©éƪð\ÌÀEÍg·ÉËç¸C½ËȨ̂xÉ
˶·é±Æªª©éBdà®ðp¢½ê‡ÅàCªð\
l
8uc
Dk
Íñ10 nm ªÀxÅ éB¯lɵĝzIÉWõÅ«½
(11)
ƵÄàX|bgTCYÍ10 nm öxɯÜéB±ÌÀE
ðjé½ßÉͽwŒR[eC“Oð{·ÈǵÄÕEp
Æ\³êCK_B ~‰[Ì 4 {È㪾çêé15)B±Ìê
ðå«­·éKvª éB2 Ÿ³IÉWõµ½¢ê‡ÍC
‡àªð\ÌÀEÍ~‰[ÌʧxňÜèC” nm Æv
¼ p É ^ “ f € É z u µ ½ Fig. 4 Ì æ ¤ È Kirkpatrick­
Z³êéB»ÝCî X üðp¢½‹œÀ±Å50 nm Oã
Baez ^Ìõwnð˜p·éBúËõ{ÝÅÌ 2 Ÿ³Wõ
̪ð\ª¾çêÄ¢é16)jBd X üÅÍCÊ`ó¸xÌ
ÍÙÆñDZÌõwnðÌpµÄ¢éB
§ñ©ç” mm ɯÜÁÄ¢éB
PêÌ~‰[Å 2 Ÿ³IÉWõ·é½ßÉÍ(8)®ÌÓ
½ÂÌÅ_—£ªêv·éæ¤ÈȦ¼aðI×Îæ¢B
·Èí¿CȦ¼a rm Æ re ÌÔÉ
3.2
][“vŒ[g
][“vŒ[gÍ Fig. 6 ɦ·æ¤ÈCX üÉεħ
¾És§¾Ì¯S~óÖÑðJèÔµ½Âó̋œfqÅ
re/rmsin2 u
(10)
éB§¾”ª¯mÌõH·iʊ·jð 2p ÉÝè·é
ÌÖW𞽷gC_‹ÊÉ·éKvª éBg·ª 1
𼧾ɵC§¾”ªÆÌʊ·ðúÝð²®µÄ p
nm ȺÅÍCÕEpÌl©çȦ¼aÌäª 4 …öxÙ
¾¯¸çµ½ÂÉ·éÆñÜø¦ªÅå40÷öxÉüã
ÈéÉ[Èñ…Ê`óÉÈé±Æªª©éBñ…Ê~‰[
·éBÅßÅÍÙÆñǪ±Ì^CvÌàÌðÌpµÄ¢
Ʊ̪ X üÉεȓYìpð¦·Bs§¾”ª
Ì»ìÍeÕÅÍÈ¢ªCÅßÅ͸§ÁHZpÉæÁÄ
éB][“vŒ[gÌÅ_—£Í±ÌÖÑ`óÆʊ·ð
‚«\Ì~‰[àèÉüéæ¤ÉÈÁĈ½B
l¶µÄßçêéB†S©ç n ÔÚÌÖÑ«E̼a
³çÉêàiñ¾~‰[ƵIJÎÌ~‰[ÌJ­ài
rn Í
ñÅ¢éBÁÉC²ÎÌÌÈ~~‰[âú¨Ê~‰[ÍJ
û¦ªå«¢ÌÅCWõðÚIƵ½R“f“T[~‰[
rn nlf
(n1, 2, c, N)
(12)
ƵÄgíêé±Æª½­ÈÁÄ¢éBµ©µÈªçCÎ
üËÌæÅÌPê~‰[ÅÍCõ²©ç£ê½¨_ÌR}
Å\³êéBf Í][“vŒ[gÌÅ_—£ÅCfr 21 /l
û·ªå«­C‹œpΨ~‰[ƵÄÍsü«Å éB
Å^¦çêéBªð\Íg·ÉÖWÈ­ÅOÖѝňÜ
±êðâ¤àÌÆµÄ 2 iA‹^ÌEI‹^[^~‰[
éªCZpIÉÍvŒ[gÌú³ÆѝÆÌäiAXyN
úËõ May 2010 Vol.23 No.3 œ 159
gäjª10öxÌà̪ÀEÅCî X üi`2 nmjpÅ
õTCYà10 keV OãÌ X üÉεÄ50 nm ðØéàÌ
Í20 nm OãCd X üi`0.1 nmjpÅÍ50 nm Oãª
àìçêÄ¢éBüÜpÌÞ¿ÉÍzûÌ­È¢xŠŠE
Àp»³êÄ¢éB
€âA‹~jE€CVŠR“ÈǪp¢çêéB
3.3
4. X ü°÷¾
½wŒžpõwfq
OqÌæ¤ÉCS½ËÌÝÅÍÕEpªÉßĬ³¢B
±Ìâèð­µÅàÉa·é½ßÉC½wŒðR[eC“
OµÄÕEpæèå«ÈÎüËpŽ˦ðã°éû@ª
4.1
X ü°÷¾æœM†
X üðîµÄ¾çêéM†i¨Êjͽç©Ì`Å
éBÊíÍy³fÆd³fððÝÉd˽ 2 w\¢ª
朻ªÂ\Å éB´qŒx‹Å©êÎCM†Ì­M¹
p¢çêéB»ê¼êÌúÝð dACdB Æ·éÆ
é¢ÍŠÝìpÌvfÍ·×ÄÂXÌ´q©çÌàÌÅ
èC†ÉIÉÍ´q 1  1 ÂÌîñªæœ»Â\Å 2(dA{dB) sin ul
(13)
éBåÈM†îñð Fig. 8 ɦ·BõdqÌæ¤É X üÌ
¼Ú̋œÅÍÈ¢ªCX üWõr[€ð˜pµÄM†
𞫷éÎüËpŽ˪N±éBÅßÌ»ŒZpÅÍ
ðŸoµCõdqªzðvª·é±ÆàÅ«éBX üÌ
ew 1 nm öxàÂ\ÉÈÁĨèCärIg·Ì·¢î
§ßÍÍ֘ÅÍ éªCêûÅÏ@ÎÛªy³f©çÈ
X üi10 nm OãjÉεļüËõwnªÀ»Å«éB
éæ¤Èê‡Czûª­È­ÈèœR“g‰Xgªt«É
¼üËɱ¾íçȯêÎCärIZg·Ìd X üÌ
­­ÈéB±Ìæ¤Èê‡ÍCʊ·@â±Â@ð˜pµ
æÜűÌZpª˜pÅ«éB½wŒÌdlÉæÁÄÙÈ
Äʊîñð朻µÄR“g‰Xgð¾Ä¢éB±Ìû
éªCÕEpæè”{å«ÈÎüËpÅLÓȽ˪N±
@ÍzûÉæéÆ˹Ìá¸ÉàÂȪèCÅß}¬É
éB½wŒ~‰[̽˦üãÍC´IÉ X üʊÌ
J­ªißçêÄ¢éB
­ß‡¢ð˜pµÄ¢éÌÅC½ËÌXyNg‹Íw”
X üÌÁ¥ÌÐÆÂÅ é§ß«Í¨Ìà”Ì 3 Ÿ³
ɞ¶Ä·­ÈéB‹»Éä×ĪõXyNg‹ªär
朻ÉKµÄ¢éªCX ü°÷¾Íªð\üãƤÉ
Iå«¢ÌÅõq”ð½­KvÆ·éê‡ÉÍ֘ŠéB
Å_[xªó­Èé«¿ª éBêÊÉÅ_[x Dz Íß
—IÉ
3.4
»Ì¼Ìõwfq
X üÌæÅÍüܦªÉ[É 1 ÉߢÌÅCü܌“
l
(NA)2
Dzk
YÍsÂ\Å éÆq×½ªC§ß¦Ìå«ÈZg· X
(15)
üÅÍÊÈHvÉæÁÄüÜ^Œ“YàÂ\ÉÈéBõw
ªìÅÍÇ­mç꽖ŠéªC¡”ÌŒ“YðdËÄ
Å\³êé13) B»ÝgíêÄ¢é X ü°÷¾Ì NA Íî
g¤Æ¡‡Å_—£Í»Ì‡”ÉäáµÄZ­·é±Æª
X üig· 3 nmjÅ0.1OãCd X üig·0.1 nmjÅ
Å«éB·Èí¿C1 Â̌“YÌÅ_—£ð f Ƶ½ê
0.001OãÈÌÅCî X üÅ300 nmCd X üÅ100 mm ö
‡CN ÂÌ¡‡Å_—£ fN Í
xÌÅ_[xð¦·B±êç̔l©çCî X üÅͪ
ð\ÌÇ¢ 3 Ÿ³îñª¾çêéÌÍ©Èè÷¬È¨Ì
f
f N
N
(14)
ÉÀçêéBêûCd X üÅÍCªð\ªââᢪä
rIå«È¨ÌÉàKpÅ«éB¢¸êɵÄàC2 Ÿ³
Ì X ü°÷¾æœ©ç 3 Ÿ³Ì CTiR“s…[^g‚O
ÆÈé12) BX üÌæÅ͚Œ“YªÂ‹æÌʌ“YÉ
‰tBjœðÄ\¬·é±ÆÍeÕÅ éB
Ξ·éÌÅCÊíÍ Fig. 7 Ìæ¤ÈšŒ“Yð”10‡È
ãd˽^CvÌ¡‡ü܌“Yª˜p³êéBÅßÅÍ
÷×ÁHðìgµ½ 1 Ÿ³^CvÌ¡‡ü܌“Yªì
çêCK_B ^CvÌzuÅ 2 Ÿ³WõðŽÝÄ¢éBW
Fig. 7
160
Compound Refractive Lenses.
œ úËõ May 2010 Vol.23 No.3
Fig. 8
X­ray induced signals from material.
X üWõZpÁW ¡ X ü°÷¾Ì»óÆ¡ãÌúÒ
Fig. 9
Fig. 10
Zernike­type phase­contrast X­ray microscope.
X­ray absorption and Zernike­type phase contrast images of
latex spheres.
Fig. 12
X­ray ‰uorescence image of iron silicide (b­FeSi2).
ÅÍ\ªÈR“g‰Xgð¦µÄ¢éB
ŸÉC][“vŒ[gðp¢½–¸^uõ X ü°÷¾
ÌáiFig. 11jðÐîµæ¤Bõ¹Í SPring­8CBL20XU
ÌA“W…Œ[^[õÅ éB±Ìr[€‰C“Íõ¹©
çÀ±nb`ÜŨæ»200 m à èCRq[Œ“gÌæ
ª200 mm öx èC][“vŒ[gðÙÚ®SÈ`ÅR
Fig. 11
Scanning X­ray ‰uorescence microscope.
q[Œ“gƾµÄ¢éBÅOÖѝ100 nm Ì][“v
Œ[gð˜pµÄ9.8 keV X üð200 nm öxÌWõX|
bgɵ½BVŠR“îÂɄߞÜê½SVŠTCh
ib_FeSi2 jÌS}bs“O‹Êð Fig. 12 ɦ·BAFM œ
4.2
X ü°÷¾õwnÌá
ÅßÅÍC‹œ^ɖ¸^Ì X ü°÷¾õwnàoŠ
G[V‡“ª¦C·×ÄðÐêÈ¢ÌÅC±±Å
†É©çêéTCYÌ未¾çêÄ¢éBuõ X üÍ
ËìC[W“OÉߢÌÅñíÉ÷ãÈM†Åàæœ
»Â\Å éB
ÍäXªJ­µÄˆ½ 2C3 Ìáð¦·BFig. 9 Í][“
ÁêÈõwnÅ éªC‹œ^Ìuõ X ü°÷¾ðÐ
vŒ[gðp¢½cF‹jP^ X üʊ·°÷¾õwn
î·éiFig. 13)18)Buõ X üÍãN³êéÆSûüÉ­
17) B{ˆÌcF‹jP^ÍWõƾpÉR“f“
õ·éÌÅCÊí͖¸^ÅC[W“OªsíêéBµ
T[][“vŒ[gð˜p·éªC{õwnÍúËõ̽
©µÈªçC–¸^ÅÍ 2 Ÿ³Ìæœæ¾ÉàärI·
s«ð˜pµ½R“f“T[ȵÌÈÕ^ÉÈÁÄ¢éB
¢žÔðv·éBÜµÄ 3 Ÿ³æœæ¾ÉŠÁÄ͔10
±ÌõwnÍʊªs“z[‹ é¢ÍX|bgÂÅ@
žÔÈãɨæÑCÀp«ªá¢B±Ì‡_ÍEI‹^[
Å é
\ðʽ·ÌÅCʊẦõªeÕÅ éBK‰XLƒ
^~‰[Éæéuõ X ü̼ÚC[W“OÉæÁÄ©
s‰Š[ɉebNXiC8H8Er1.05 g/cm3jðt…³
ÈèÌöxJo[Å«éB}ɦµ½æ¤ÉúËõͅ½
¹½zûœÆʊ·œð Fig. 10 ɦ·B‰ebNX̧
ûüÉÎõµÄ¢éÌÅC‹œnÌõ²ðüËãNõƂ
ß¦Í 5 keV Ì X üÉεÄ99.5÷Å éªCʊ·œ
¼ÌÊuÉzu·éÆe«UªÙÚÈ­ÈèCuõ X
úËõ May 2010 Vol.23 No.3 œ 161
Fig. 13
Fig. 14
Full­ˆeld X­ray ‰uorescence imaging microscope.
3D element mappings of metal elements included in alfalfa seed. (a) Iron and zinc X­ray ‰uorescence images.
(b) Cross sectional images of ˆgures in (a). (c) 3D image of zinc distribution.
üœÌR“g‰Xgªüã·éBFig. 14 ÉA‹t@‹t@
~‰[̝_ªð\ÍC” nm ɗéªC»ÌÀ»ÉÍà
iqjíqÌuõ X ü°÷¾œð¦·BÇݵ½S̪
¤êiÌÁH¸xÌüãª]ÜêéB±Ì^CvÌ~‰[
zÆLªèÌ éŸ”ªzªN¾Éfµo³êÄ¢éB‹
àÊɽwŒR[eC“OªÂ\ÉÈêÎC1 nm ̪ð
œ^Ìuõ X ü°÷¾ÅÍC–¸^Éä×Äæœæ¾ž
\à²ÅÍÈ­ÈéBêûC][“vŒ[gͱêÜÅÌ
ÔªZ¢ÌÅ CT Éæé 3 Ÿ³æœÄ\¬ªeÕÅ éB
dqr[€IõÉæéû@ÅÍC10 nm OãªÀEÆ©È
}†ÉŸ”ªzÌ 3 Ÿ³Ä\¬œð¦µÄ¨­B
³êÄ¢éB»êÉãíéû@ƵÄCoE€N[w“^
̽w‰EGŒ“YªL]Å éBܾJ­rãÅ é
5. X ü 1 imC[W“O̩ʵ
ªCHvÌ]nÍå«¢BõwfqÉæé¼ÚIȋœâ
WõÅÍÈ¢ªC»êçÌfqð˜pµÄ­xðâ­µ½
ãÉq×½õwnÆ X ü°÷¾ÍC»Ý¢E†Åˆ­
ÉJ­ÌißçêÄ¢éè@ÌêáÅ éBµ©µÈª
X üzO‰tB[â X üñÜ°÷@Í´qŒx‹Ìª
ð\ÌÂ\«ðLµÄ¢éB
çCJ­Ìå«È¬êɈÁ½”ªà½¢Bªð\Ì_Å
±ÌÁW†ÅÍVµ¢è@ÉæéÅæ[Zp̤†¬Ê
Íî X üÌæÅÍ20 nmCd X üÌæÅÍ50 nm ªÀp
ªÐî³êÄ¢éÌÅC»êçðQƵÄ~µ¢BܽC
Iȅ€Å éB¢­Â©Ìû@Ūð\ª10 nm ɗÁ
2008NÄÉXCXÅJ©ê½ X ü°÷¾‘ÛïcÌv
Ä¢éàÌà éªCKpÎ۪ܾÀçêĨèüPÌ
VB[fB“OÉ X ü°÷¾J­ÌðjªÚµ­ðà³
]nÍå«¢BK_B ~‰[Éã\³êéÎüË~‰[
êÄ¢éÌŹ¹ÄQÆ袽¢19)B
ÍC]ˆÌPw½ËÊÅÍ10 nm O㪪ð\ÌÀEÅ èC¡ãͽwŒ½ËÊ̱üªK{Å éBEI‹^[
162
œ úËõ May 2010 Vol.23 No.3
X üWõZpÁW ¡ X ü°÷¾Ì»óÆ¡ãÌúÒ
Ó«
{eÅÐîµ½f[^ÍCPhoton Factory Ì BL_3C ¨
æÑ SPring­8 Ì BL20XU Ū赽µ½àÌÅCe¤†
{ÝÌX^btÈçÑÉ}gåwÖWÒ̦ÍÉSæè´
ÓÌÓð\µÜ·B
Ql¶£
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
10)
11)
12)
13)
14)
15)
A. H. Compton: Phil. Mag. 45, 1121 (1923).
P. Kirkpatrick and A. V. Baez: J.O.S.A. 38, 766 (1948).
H. Wolter: Ann. Phys. 10, 94 (1952).
Y. Sakayanagi and S. Aoki: Appl. Opt. 17, 601 (1978).
S. Aoki and S. Sudo: X­ray Microscopy III (Springer­Verlag,
Berlin, 1992) 114.
B. Niemann, D. Rudolph and G. Schmahl: Appl. Opt. 15,
1883 (1976).
D. Gabor: Nature 161, 777 (1948).
S. Kikuta, S. Aoki, S. Kosaki and K. Kohra: Optics Com­
mun. 5, 86 (1972).
S. Aoki, Y. Ichihara and S. Kikuta: Jpn. J. Appl. Phys. 11,
1857 (1972).
S. Aoki and S. Kikuta: Jpn. J. Appl. Phys. 13, 1385 (1974).
J. Miao, P. Charalambous, J. Kirz and D. Sayre: Nature 400,
342 (1999).
ÂØåYFõwüåC¤§oÅi2002).
M. Born and E. Wolf: Principles of Optics: Electromagnetic
Theory of Propagation, Interference and DiŠraction of Light
(Cambridge University Press, Cambridge, 1999).
A. H. Compton and S. K. Allison: X­rays in Theory and Ex­
periment, (D. Van Nostrand, New York, 1935).
ÂØåYFV“Ng“úËõÌîbCåöGVÒiÛ
PC1996j359.
M. Hoshino and S. Aoki: Jpn. J. Appl. Phys. 45, 989 (2006).
H. Yokosuka, N. Watanabe, T. Ohigashi, Y. Yoshida, S.
Maeda, S. Aoki, Y. Suzuki, A. Takeuchi and H. Takano: J.
Synchrotron Rad. 9, 179 (2002).
18) M. Hoshino, T. Ishino, T. Namiki, N. Yamada, N. Watanabe
and S. Aoki: Rev. Sci. Instrum. 78, pp073706 1_
7 (2007).
19) J. Kirz and C. Jacobsen: J. of Phys. Conference Series 186,
012001 (2009).
16)
17)
œ ˜ÒÐî œ
ÂØåY
}gåwåw@”¨¿Èw¤†È¤†
õC¯åw¼_³ö
E­mail: aoki—bk.tsukuba.ac.jp
êåFX üõwCX ü°÷¾w
mªðn
1974NŒžåwåw@wn¤†ÈŽ
mÛöC¹CwŽmC1974NŒžH
Æåw¸§Hw¤†Š•èC1976NŒ
ž³çåwõw¤†Š•èC1978N}
gåw¨HwnutC1983N¯•³
öC1994N¯³öC2004N¯ååw@
”¨¿Èw¤†È³öC2010Næè
»EB
Present status and future prospect of X­ray
microscopes\Is it possible to realize X­ray 1 nm
imaging?
Sadao AOKI
Graduate School of Pure and Applied Sciences, University of Tsukuba
1_1_1, Tennoudai, Tsukuba, Ibaraki 305_8573
Abstract High resolution X­ray imaging has been developed by using various optical elements and optical
systems. In the soft X­ray region (`3 nm) about 20 nm spatial resolution has been obtained, while in the hard
X­ray (`0.1 nm) about 50 nm. In the research frontier the spatial resolution better than 10 nm has been
reported. The possibility to approach 1 nm spatial resolution is presented.
úËõ May 2010 Vol.23 No.3 œ 163