研究方針
当研究室では，世界最高性能のX線顕微鏡を開発し，10nm以下の（電子顕微鏡に匹敵する）空間分解能の達成を目指しています．そのために，X線ミラー，形状可変ミラー，ミラー形状修正技術，X線波面計測技術の開発を行います．特に，極限性能のX線光学素子の開発は難しいため，形状可変ミラー＋機械学習を用いたアダプティブX線顕微鏡の開発を積極的に進めています．基礎となるX線ミラーからX線顕微鏡，そしてそのアプリケーションまでを一貫して研究することで，世界最高性能のX線顕微鏡の実現を目指しています．
研究内容
結像型X線顕微鏡
結像型X線顕微鏡は，結像光学系と照明光学系，X線カメラによって構成されたシステムで，試料像をX線カメラ上に結像することができます．試料を走査する必要がないため，究極的には短時間の観察が可能です．一方で，結像光学系は複数の反射面が必要になるためその開発が難しく，ミラーの作製誤差やアライメント誤差で分解能は劣化することが多いです．様々な問題を解決するための研究開発を進めています．
⇒開発した結像型明視野X線顕微鏡の詳細
⇒一体型結像ミラーを使った高分解能かつ高安定な顕微鏡の開発
⇒凹面鏡と凸面鏡を使った新しいAdvanced KBミラーの開発
⇒Advanced KBミラーを使った蛍光X線顕微鏡の開発
⇒ハイブリッド型AKB(AKB(I)とAKB(III))を用いたX線顕微鏡の開発
走査型X線顕微鏡
走査型X線顕微鏡は，集光X線と試料走査ステージ，検出器によって構成されたシステムで，試料を走査しながらX線分析(透過X線，蛍光X線，散乱X線など)を行うことで，様々な情報を可視化できます．分解能は集光X線のビーム径で，感度は検出器の性能と集光X線の強度で決まるため，如何に微小で高強度なX線ビームを作るかが重要な点です．X線を集光させる集光光学系は，結像光学系よりもその構築の難易度が低いため構築しやすく，様々な検出器を搭載することで同時にいくつもの情報を可視化できます．ただし，試料を走査するので，短時間の測定には不向きです．
⇒開発した走査型蛍光X線顕微鏡の詳細
⇒走査型蛍光X線顕微鏡の観察結果
多層膜ミラー
X線を大きな斜入射角（大開口数を実現できる）で反射させるには，単純な全反射は使えません．重元素と軽元素からなる多層膜を用いた反射（多層膜反射）が有効です．これをX線顕微鏡にインストールすると高分解能な顕微鏡を構築できます．
形状可変ミラー
X線の波長はとても小さいため，Xミラーに要求される形状精度は非常に厳しいです．形状可変ミラーはこの問題を解決できます．圧電素子などでミラー表面の形状をサブ1nmレベルで調整できるため，アダプティブに波面収差を修正することができます．
差分成膜法
X線ミラーの形状をサブ1nmレベルで修正することができる技術です．コンピュータ制御できる成膜装置を使って，ミラー上に局所的な膜厚分布を作り出し，形状を修正します．
波面計測技術
光学系の良し悪しを診断するためには，波面計測が有効です．X線光学系では，可視光を使った波面計測が難しいため，X線を使ったat-wavelength波面計測技術を研究しています．
