東大ら，X線望遠鏡用高精度筒形ミラーの作製法確立

東京大学，名古屋大学，夏目光学は，1μmを上回る高い精度で，X線望遠鏡用の高精度筒形ミラーを作製する技術を確立した（ニュースリリース）。

X線は一般的なレンズやミラーで集めることはできないため，宇宙X線観測用の望遠鏡では，ウォルターミラーと呼ばれる特殊な筒形ミラーが用いられる。ウォルターミラーは，円筒形の内面にナノメートルオーダでの鏡面加工を必要とするため，その作製は困難だった。

ミラーは電鋳法で作製する。新しい作製技術では，まず，マンドレルと呼ばれるガラス製の「型」を作製する。次に，電気めっきの原理で，マンドレルの表面を覆うように厚さ0.5～2 mmの「殻」を作る。

この殻をマンドレルから引き抜くと，マンドレルの表面形状が殻の内側にコピーされ，円筒形のウォルターミラーが完成する。マンドレルは繰り返し使用することができ，多くのミラーを効率よく作ることができる。

殻を形成する際，副反応によりその表面に気泡が生じ，殻に穴欠陥を生じさせてミラーの形状を歪めてしまう。ミラーが大きいほど穴欠陥の防止が難しくなるため，これまでの研究では，小指サイズの小さなミラーしか作ることができなかった。

研究では，真空を利用した新しい気泡除去手法を用いることで，大きなミラーでも欠陥なく高精度に作ることが可能になった。

今回，太陽観測ロケット実験FOXSI-4のX線望遠鏡に用いられる直径60mm，長さ200mmのウォルターミラーを作製した。ミラーの精度の指標の一つである二乗平均平方根（root-mean-square：RMS）形状誤差を求めたところ，0.3μmという高い精度を達成していた。

望遠鏡に搭載した場合の性能をシミュレーションしたところ，約12秒角（約0.003度）の解像度を期待できることがわかった。これは、欧米のグループの主導で過去に開発されたX線望遠鏡の性能に比肩するものだという。さらに，同一のマンドレルから三つのミラーを作製することにも成功した。

ウォルターミラーの精度向上は，X線望遠鏡の解像度の向上に直結する。すでに開発したミラーのFOXSI-4への搭載が決定しており，2024年に実観測が行なわれる予定。日本発のX線望遠鏡により，太陽フレアの謎が解明されることが期待される。

さらに，高効率な作製手法であるため，X線望遠鏡開発の低コスト化や，新しい観測技術のアイデアの実現に貢献する。次世代のX線望遠鏡ではさらに高い性能が求められるため，研究グループは，この高精度かつ高効率なミラー製造技術が今後のX線天文学の発展にとってますます重要になるとしている。