東京大学，高輝度光科学研究センター（JASRI）の研究グループは，高精度な回転楕円ミラーを用いた軟X線ナノビーム形成に成功した（ニュースリリース）。

軟X線の集光には，これまでゾーンプレートと呼ばれる光学素子が多く利用されているが，ゾーンプレートの素子のサイズが小さく全てのX線を受光できない点や，素子に入射したX線が集まる割合である「集光効率」が低く，また，波長が異なると異なる距離に集光してしまう「色収差」という問題があった。

これらの課題はミラーを使うことにより解決できる。波長がより短い硬X線領域や，波長が長い極端紫外光領域ではすでに集光ミラーが実用化された。しかし，軟X線領域では，ミラーの形状が大きく湾曲しかつ高い形状精度が求められるため，ナノ集光ミラーは実用化されていない。

東京大学では，軟X線集光を目的に，9年に亘って夏目光学と共同で，回転楕円ミラーと呼ばれる竹輪形状のミラーの製造技術開発を進めている。楕円形状をもつミラーの内面でX線が反射することで焦点に集まる。今回，夏目光学の加工技術と東京大学の精密な電鋳技術によりミラーが完成し，その評価をSPring-8の軟X線ビームラインBL25SUで行なった。

ミラーの集光性能を評価するために構築した専用の装置をビームラインの下流に設置し，竹輪形状の回転楕円ミラーの内面に軟X線を照射し集光した。また，軟X線のエネルギー（波長）を300eV（4.2nm），400eV（3.1nm），500eV（2.5nm）と変化させて実験を行なった。

軟X線ビームの評価は，タイコグラフィ法により行なった。タイコグラフィ法では，X線の集光点の近くで，微細構造をもつ試料を2次元走査させ，下流に設置されたCCDカメラにより，透過X線の散乱パターンをたくさん取得する。そして，位相回復と呼ばれる計算を行なうことで，試料の構造と軟X線集光ビームの性能を詳細に評価することができる。

300eVのときのタイコグラフィ法から得られた試料の透過像と，集光X線の強度分布では，200nmのサイズの軟X線ナノビームを確認した。また，軟X線のエネルギーを400eVと500eVに変更しても，同じ位置で集光していること（色収差がないこと）を確認した。さらに，タイコグラフィ法の結果を利用し，回転楕円ミラーの形状誤差も極めて正確に測定をすることができた。

これらの一連の成果は，ミラーにより200nmの軟X線ナノビームが形成されたことと，正確な集光ビームの診断が可能であることを示しており，将来目標とする50nmサイズの軟X線ビームの形成に向けた重要な成果だとしている。