サブnmから数十nmの構造をＸ線散乱法により評価するマイクロビームＸ線小角/広角散乱装置を構築した。フレネルゾーンプレートにより生成されたマイクロビームＸ線サイズは 1.1 x 1.0 μm² (H x V, FWHM)であり、フラックスは 5 x 10⁹ photons/secであった。構築した装置を用いて炭素繊維1本の構造評価を行った。

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薄膜やアモルファス試料からの弱いX線散乱強度を高精度に計測するために、バックグラウンドの低減が期待できるサンプル用真空チェンバーを作成し、その評価を行った。この真空チェンバーは、大型２次元X線検出器で散乱X線を計測できるように開口の設計を行い、BL40B2における最短のカメラ長 280 mmで広角散乱計測に用いることが可能であった。作成した真空チェンバーは、ブロードで弱い散乱強度を示す高分子薄膜や繊維などをサンプルとするユーザー実験でS/B比の改善に利用可能である。

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BL14B2産業利用IIビームラインに設置した多目的ハイスループット回折計に関して、装置アライメントに必要なX線強度計測機器整備、ならびにピンホールなどの治具の性能検証など、装置立ち上げに関わる予備的な技術検討を行った。その結果、回折計を精密にアライメントするためには、装置部品の高剛性化を図る必要があることがわかった。

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BL35XU is a high resolution inelastic scattering beamline for measuring atomic dynamics of materials using X-rays. Typical beam size for inelastic X-ray scattering experiments at BL35XU is 60 to 100 µm diameter using a bent-cylindrical mirror. BL35XU sometimes operates with a smaller beam for measurements of small samples such as samples installed in diamond anvil cells. KB mirrors have been used for such experiments since 2007. However, since ~2012, the time required for KB installation has increased, sometimes to as much as 2 days. In order to reduce the time for installation of the KB mirrors and clarify the problems during the installation, we investigated and resolved the problems related to installation of the KB mirrors.

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BL43IR赤外物性ビームラインにおいて、赤外分光装置に入射するまでの上流光学系と入射光学系、分光装置内部光学系の改造を行った。その結果、分光スペクトル上の不要な吸収の軽減、スペクトル再現性の向上、光軸調整の作業性向上に顕著な効果が得られた。

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ウォルター鏡を対物レンズとして使用した、結像型の軟X線顕微鏡開発を行った。本課題ではその第一段階として、フレネルゾーンプレートを対物レンズとして使用した顕微鏡を製作し、軟X線画像検出器・光学素子の精密位置調整機構など、顕微鏡の構成要素の開発・テストを行った。さらに、それらを使用したイメージングテストを行い、約 200 nm の空間分解能で二枚貝殻の顕微分光観察に成功したことで、開発したシステムに大きな問題が無いことを確認した。引き続き、対物レンズとして32倍の拡大率を持つウォルター鏡を搭載し、全反射鏡を対物レンズとして使用する場合の問題点の洗い出しを主目的とした課題を実施した。

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SPring-8 BL08Wの高エネルギーＸ線により、非破壊で貴金属の贋造品や卑金属で覆われた貴金属の内部材質の同定が可能か否か検証した。その結果、金板を卑金属板(50～600 μm)で覆った場合には内部材質である金の蛍光Ｘ線が検出された。一方、内部材質を卑金属板とし、金板(127 μm)で覆った場合には、内部材質が軽元素（鉄、銅）の場合、蛍光Ｘ線は検出されなかったが、これらはコンプトン散乱の観測により、同定が可能となった。

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The purpose at this beamtime was to observe coherent resonant second harmonic generation (SHG) in Gallium Arsenide (GaAs) around the Ga K-edge. The experiment followed a previous measurement of SHG far above resonances in diamond preformed at the SACLA x-ray free electron laser [1]. However, as opposed to the case of far above resonance SHG, the description of resonant SHG requires a full quantum model. We did not measure nonlinear second harmonic generation in GaAs during that beamtime. We could only estimate an upper limit for the magnitude of the effect.

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本研究は、X線可飽和吸収現象を利用して、XFELの短パルス化を目指して実施された。実験では銅の薄膜を試料として用い、そのK吸収端と同じ光子エネルギーのXFELを、2段集光光学系を用いて試料に集光照射し、短パルス化の実証を試みた。可飽和吸収現象を起こすことには成功したが、透過スペクトルのスパイクには変化が見られず、短パルス化を実証するには至らなかった。

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本研究では、一次の価数転移を示す YbInCu₄ に対してSACLAにおけるポンプ・プローブ型時間分解硬Ｘ線光電子分光（HAXPES）を行った。XFELによる光電子の空間電荷効果を抑えた条件下においても価数転移によるYb 3d 内殻スペクトルの変化を観測することができたが、一方でそのような条件下ではポンプ光とプローブ光の遅延時間依存性、およびポンプレーザー光の強度依存性ともに有意な変化を見出すことはできなかった。

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