高次高調波を利用した超精密形状計測法の開発
【研究分野】材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野
【研究キーワード】
精密計測 / 位相回復法 / X線ミラー / 集光 / 形状計測 / 波面計測 / 高次高調波 / 位相回復 / 超精密計測 / Ｘ線
【研究成果の概要】
精密なモノづくりにおいて最終的な精度を決定するのは計測である。計測できないものは作製できない。ミラーやレンズなどの光学素子の表面を測定する方法として光を用いた方法が長年研究開発されてきている。干渉計はその方法の一つであり、干渉させた光の強度データから形状情報を含む光の位相を測定する。光の位相測定では、用いる光の波長が短い方が高い精度が実現できる。
本研究では簡便かつ小型の可干渉性光源である高次高調波軟Ｘ線を用いた光学素子の精密計測法を確立した。本研究では、位相回復法をミラーによって集光された高次高調軟Ｘ線ビームに適応し高精度な波面計測に成功した。
【研究の社会的意義】
表面形状のナノ精度での評価は光を用いて行われている。波長の短いＸ線を用いれば測定精度の大幅な向上が期待できる。本研究では、高次高調波と呼ばれるコヒーレントな軟Ｘ線光源の利用を提案している。この光源は実験室ベースの小型の光源であり、将来的には汎用的な利用が可能になる。本研究では高次高調波を回転楕円ミラーにより集光し、その集光ビーむの波面誤差の計測に成功した。波長は10nmレベルであり、1/10程度の波面誤差精度であったとしても1nmレベルの精度を有しており、今後の超精密形状計測への利用が期待できる。
【研究代表者】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2020-03-31
【配分額】6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)