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グラスファイバーを削除
1 多重ブラッグ及び多重 多重ブラッグラウエ型回折 平野健二、金松喜信、Jongsukswat Sukswat Jongsukswat Sukswat、根岸利一郎、 深町共榮、 B 平野馨一 A 、川村隆明 、 埼玉工大、KEKPF PF A 、山梨大学 B X線 グラスファイバー CXW クラッド 光 コア 私たちは、光がグラスファイバーによって がグラスファイバーによって長距離伝播できるように、 X線が平行平板結晶によって長距離伝播 長距離伝播できる結晶X線導波管 （CXW）の開発を行っている。 2 発表内容 l 多重ブラッグーラウエ（MBL）干渉縞 干渉縞の原理。 l MBL干渉縞のモアレ像について について。 l MBL干渉縞に見られる結晶の欠陥像 欠陥像。 l 多重ブラッグ回折における2次回折 多重ブラッグ回折における2次回折 次回折（BB 2 ）ビームについて。 多重ブラッグラウエ（MBL）型回折 型回折における屈折ビームの軌跡 MBL干渉計 P 0 Da P h L q B x 干渉縞 D g D 擬似平面波 P h ' 球面波 H BL BBL 角度増幅効果 y Pt P 結晶表面における回折 BB 2 回折、BB 4 回折 A 1 P h <1 > P 0 L BB 2 BB A 2 L 1 表面 ' t P Dg / Da » 10 5 BB 2 BB 4 A 3 Ph < 2 > P h <3 > L 1 P h ' H P t ' Crystal 底面 P t BB 2 L BB 3 L 3 4 MBL干渉計の実験系 P h <1 > P h <2 > Ph ¢ KEKPF BL15C Slit Si 111 Si 220 Pt ¢ P t e + SR Interferometer Si 111 Doublecrystal monochromator Nuclear plate 拡大図 <1 > h P X線エネルギー 11.1 keV 結晶の厚さ 110 mm, 180 mm, 280 mm Ph <2 > Ph ¢ Pt ¢ P t 5 MBL干渉縞の の原理および特性 MBL干渉縞 P h ¢ ( L , y ) =| W BL D h 1(1) exp( -ik h ( 1 Y) y - ik h ( 1 X ) L ) + W W BBL D h 1(2) exp( -ik h ( Y2 ) y - ik h ( X 2 ) L ) | 2 BLケース P0 x P h <1 > BBLケース W BL,BBL ：ビーム幅の補正項 L B 1 イメージを表示できません。メモリ不足のためにイメージを開く こ とができないか、イメージが破損している可能性があります。 コンピュータ を再起動して 再度ファイルを開いてください。それでも赤い x が表示される場合は、イメージを削除して挿入してください。 y H S BL S BBL ' h P D l Pt ' P P t B 2 Dl MBL干渉縞の特性 • Lが大きくなると縞の間隔が広がる • 結晶が厚くなると縞が狭くなる。 • ビジビリティから時間コヒーレント長⊿ ⊿λがわかる。 • モアレ像から空間コヒーレント長がわかる がわかる。 ( 1 , 2 ) k hY , X ：波数ベクトル D h 1 ( 1 ) ：BLの屈折ビームの電場 D h 1 ( 2 ) ：BBLの屈折ビームの電場 回折方向 回折方向 MBL干渉縞 6 P h <1 > の特性 H=180 mm L=1390 mm 入射ビーム幅 0.03×1 mm H P h ' H イメージを表示できま せん。メモリ不足のた めにイメージを開くこ とができないか、イ メージが破損してい る可能性がありま す。コンピュータ を再 起動して再度ファイ ルを開いてください。 ルを開いてください。 それでも赤い x が表 示される場合は、イ メージを削除して挿 入してください。 Dl 透過方向 透過方向 ' t P P h <1 > P t L イメージを表示できません。メモリ不足のためにイメージ イメージを表示できません。メモリ不足のためにイメー を開く こ とができないか、イメージが破損している可能 ジを開く こ とができないか、イメージが破損している可 性があります。 コンピュータ を再起動して再度ファイルを 能性があります。 コンピュータ を再起動して再度ファイ 開いてください。それでも赤い x が表示される場合は、 ルを開いてください。それでも赤い x が表示される場 イメージを削除して挿入してください。 合は、イメージを削除して挿入してください。 P h ' Pt ' P t 1 mm 7 MBL干渉縞の実験結果 実験結果と計算結果の比較 入射ビーム幅 0.03×1 mm Intensities (Arb. u) H=180 mm, L=1440 m mm 20 x P0 0 20 P h <1 > 40 60 H 100 120 140 160 180 200 y ( m m) L B 1 イメージを表示できません。メモリ不足のために イメージを開く こ とができないか、イメージが破損している可能性があります。 コンピュータ を再起動して再度ファイルを開いてください。それでも赤い x が表示される場合は、イメージを削除して挿入してください。 y 80 S BL S BBL P h ' D l P t ' P t B 2 D l 実験結果 計算結果 完全コヒーレント 計算結果 部分コヒーレント Dl = ¥ Dl = 26 μm 8 白金線によるモアレ像 によるモアレ像 P h <1 > 白金線 H イメージを表示できま せん。メモリ不足のた めにイメージを開くこ とができないか、イ メージが破損してい る可能性がありま す。コンピュータ を再 起動して 再度ファイ ルを開いてください。 それでも赤い x が表 示される場合は、イ メージを削除して挿 入してください。 入してください。 Ph ' ④ ② ③ ① <1 > h P L P t ' イメージを表示できません。メモリ不足のために イメー イメージを表示できません。メモリ不足のために イメージ ジを開く こ とができないか、イメージが破損している可 を開く こ とができないか、イメージが破損している可能 能性があります。コンピュータ を再起動して再度ファイ 性があります。 コンピュータ を再起動して再度ファイルを ルを開いてください。それでも赤い x が表示される場 開いてください。それでも赤い x が表示される場合は、 合は、イメージを削除して挿入してください。 イメージを削除して挿入してください。 P h ' Pt ' ④ ③ ② ① 入射ビーム幅 0.03×3 mm H=280 mm, L=2300 mm モアレの計算結果 実験結果 下のビーム P h ' 上のビーム ④ ② ③ ① イメージを表示できま せん。 メモリ不足のた めに イメージを開くこ とができないか、イ メージが破損してい る可能性がありま す。コンピュータ を再 起動して再度ファイ ルを開いてください。 それでも 赤い x が表 示される場合は、イ メージを削除して挿 入してください。 入してください。 計算結果 上下のビームの 空間コヒーレントが 100% 白金線 イメージを表示できません。メモリ不 イメージを表示できません。メモリ不足のために イメー 足のためにイメージを開くことができな ジを開く こ とができないか、イメージが破損している可 いか、 イメージが破損している可能性 能性があります。コンピュータ を再起動して再度ファイ コンピュータ を再起動して ルを開いてください。それでも赤いがあります。 x が表示される場 再度ファイルを開いてください。それで 合は、イメージを削除して挿入してください。 も赤い x が表示される場合は、イ メージを削除して挿入してください。 P h ' ④ ③ ② ① 上下のビームが インコヒーレント ④ ⑤ ③ ② ① 9 10 MBL干渉縞に に見られる欠陥像 回折ビーム P <1 > h 3 mm 側面回折 ビーム P h ' 側面回折 ビーム P t ' 透過ビーム P t 入射ビーム幅 0.03×3 mm H=280 mm, L=2300 mm MBL干渉縞と回折像 回折像にある欠陥 P h <1 > P h ' P t ' P P t 入射ビーム幅 0.03×1.5 mm H=180 mm, L=1450 mm 11 回折像にある にある欠陥 L 欠陥 P 0 Ph <1 > P h <1 > P h ' H BLの屈折ビームが欠陥で回折 し、表面から出てくる。 入射ビーム幅 0.03×1.5 mm H=180 mm L=1450 mm P h ' 12 BB 2 トポグラフ トポグラフ 入射ビーム幅 0.03×1 mm H H=110 mm, P 0 L=1970 =1970 mm Ph <1 > L P t P h <2 > Pt ¢ Ph ¢ 結晶が薄い場合、P h 2 が現れやすい。 13 14 BB 2 トポグラフ （欠陥位置の同定） L = 1970 μm L = 1700 μm BB2の領域 欠陥 P h < 2 > 表面 底面 860 P t 欠陥像 P t 1260 1600 < 2 > 2次回折ビーム P h 透過ビーム P t L = 1700 μm 1000 860 1260 220 L = 1970 μm 1280 1280 860 1600 10 まとめ まとめ MBL干渉縞はBLとBBLビームの干渉によって によって起きる。 MBL干渉縞のビジビリティから時間コヒーレン コヒーレンシーが求まる。 モアレ像から空間コヒーレンシーが求まる まる。 結晶欠陥により、MBL干渉縞に現れるモアレ れるモアレ像を観測した。 ２次回折ビーム像から、結晶底面の欠陥 欠陥を観測した。 多重BraggLaue型回折の応用 • 結晶構造評価 • 高角度分解能モノクロメータ、 ビームスプリッター ビームスプリッター • 干渉計（ホログラム） • 結晶レンズ • 導波管 15