多重配置した中性子集光用楕円面スーパーミラーデバイスの開発－ミリメータ厚さの高精度楕円面スーパーミラーの作製

摘要

J-PARC（日），SNS（米），ISIS（英）に代表される大強度陽子加速器施設が建設され，それらで発生する大強度のパルス中性子ビームを用いた計測技術が注目を浴びている．主に用いられる中性子ビームの波長は1-10 A で，X線と同様に散乱，回折現象を利用する．特に軽元素に対する高い識別能を利用して水素化合物や生体高分子の立体構造解析等の物性研究が精力的に行われている．しかしながら，中性子のビーム強度はSPring-8等の第3世代放射光施設のX線に比べ弱いため測定に多大な時間を要する．この問題を解決すべく，様々な中性子集光光学素子の開発が進められている．物質レンズや磁気レンズは単色化された冷中性子ビームの集光に対しては有効であるが，2 A 以下の熱中性子の集光は難しく，また上記の施設で得られる中性子ビームを最大限利用するには白色パルスビームの集光が必要となるが色収差なく集光するのは困難である．そこで，色収差なく白色パルスビームを微小集光する光学素子として，非球面スーパーミラーが注目されている．そして，この非球面スーパーミラーにはサブマイクロメータレベルの形状精度とサブナノメータレベルの表面粗さが要求される．