BL-11Aの概要
ＢＬ−１１Ａには１９９５年末までGrasshopper分光器が設置されており、様々な実験研究が行われていたが、ビームライン全体の更新が行われ、１９９６年秋からは部分的に共同利用実験が開始されている。
ＢＬ−１１Ａがカバーする70-1900eVの軟Ｘ線領域には、生命体を含む有機物の基本構成元素である炭素・窒素・酸素などの1s電子や鉄・ニッケル・銅など遷移金属の2p電子の結合エネルギーが含まれており、これらの元素を含む物質の内殻励起分光測定に用いられる［伊藤健二，北島義典（編）「ビームラインＢＬ１１の更新に関する研究会報告」 KEK Proceedings 94-4 (1994)］。特に偏向電磁石光源であることから、究極の分解能を目指すというよりは、できるだけ幅広いエネルギー範囲の利用が可能であること、炭素や酸素のEXAFS測定が行えるようにすることに重点をおいて分光器の設計を行った［「ＢＬ１１再構築デザインレポート」 KEK Report 95-4 (1995)、K. Amemiya et al., J. Synchrotron Rad. 3, 282 (1996)、K. Amemiya et al., SPIE Proceedings 3150, 171 (1997)］。これまでに行った性能評価テスト等の結果は文献［Y. Kitajima et al., J. Synchrotron Rad. 5, 729 (1998)、Y. Kitajima et al., J. Elec. Spec. Relat. Phenom. 101-103, 927 (1999)］を参照されたい。なお、ＢＬ−１１Ａの再構築は、ＰＦと東京大学大学院理学系研究科化学教室の太田俊明研究室との共同で設計から立ち上げまでの作業が進められてきている。
新ＢＬ−１１Ａの光学系を図１に示すが、分光系はMonk-Gillieson型の斜入射分光器に不等間隔平面回折格子を組み込んだもので、Hettrick-Koike型と呼ぶべきものである。８８度入射の円筒鏡Ｍ０およびＭ０’で反射された放射光（水平方向の取り込みは最大5 mrad）は、入口スリットＳ１と出口スリットＳ２の間に置かれた球面鏡Ｍ１もしくはＭ２と不等間隔平面回折格子ＶＬＳ−ＰＧで構成される斜入射分光器で分光・収束され、後置トロイダル集光鏡Ｍｆによって試料位置に再集光される。なお、Ｓ０は垂直方向の取り込みを制限するためのアパーチャーであり、ビーム中心（直線偏光）または非中心（楕円偏光）を取り出すことができるようになっている。
図１. ＢＬ−１１Ａの光学系（ミラーの曲率半径などは設計値を示した）。
本分光器では、利用するエネルギー領域によって２種類の球面鏡Ｍ１／Ｍ２および３種類の回折格子（300 l/mm、800 l/mm、1200 l/mm）を真空中で切り替え・調整する機構を備えており、70-1900eVの幅広いエネルギー領域の利用が可能である。また、本分光光学系の特徴として、比較的長い領域にわたって安定に軟Ｘ線を供給するため、サインバーを用いた回折格子の回転のみによってエネルギー走査を行えるようになっている。このように機構が単純であるため、制御系も簡単なものとなっている。なお、図中には表示されていないが、回折格子と後置鏡の間に高次光除去用の２枚組ミラーＭｗを挿入することが可能となっている。
Last modified: Aug. 14, 1999