理研ら，X線ナノプローブスキャナーを発明

理化学研究所（理研），名古屋大学，大阪大学は，大型放射光施設「SPring-8」において，「走査型X線顕微鏡」用の新しい高精度スキャン技術「X線ナノプローブスキャナー」を開発した（ニュースリリース）。

「走査型X線顕微鏡」ではX線微小集光技術の開発競争が進んだことで，利用可能なX線プローブのサイズ，すなわち空間分解能が1～10nmレベルへと劇的に縮小された。

これに伴い，走査型X線顕微鏡のスキャン装置に一層の精度向上が求められているが，1nm（原子数個分に相当）に迫るスキャン精度の実現は難しく，また大型化・複雑化が避けられなくなるために試料環境が制限され，走査型X線顕微鏡の汎用性や実用性が損なわれることが問題となっていた。

研究グループは，従来までのX線を曲げてスキャンすることが難しいという常識を打ち破り，X線プリズムと反射型X線レンズの組み合わせによる「X線ナノプローブスキャナー」を世界で初めて開発した。

この技術では，X線プリズムによりX線の進行方向を1,000分の1°レベルの超微小角度で偏向させ，その後，反射型X線レンズによりX線を50nmまで細く集光し，試料に照射する。

X線は直進性が高くなかなか曲がらないため，X線プリズムでも微小な角度しか曲げることができないが，その反面，わずかな曲げ角を高精度に制御できる。この特性を生かすことで，これまで制御が難しかった1nm精度のスキャンが可能になるという。

集光に用いる反射型X線レンズは，研究グループが長い年月をかけて研究開発してきたもので，全反射現象を利用した4回反射型の超高精度ミラーで，長さ数十～数百mmのミラー形状が約1nmの作製誤差で作り込まれている。非常に精密に作製されたミラー表面は，1Åの短い波長を持つX線をほぼ理想的に反射・集光させることができるという。

実際に，このX線ナノプローブスキャナーを使って，S試料を動かさずにX線プローブをスキャンし，50nm線幅を解像する走査型X線顕微鏡像の取得に成功した。また，この手法によって，0.1～2nmのスキャン精度が十分に実現可能であることを示した。これは従来の10～20倍の精度だという。

研究所グループは，このX線ナノプローブスキャナーを火付け役として，今後X線光学技術の新展開が開拓されることが望まれるとしている。