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高精度X線ミラーのナノ形状計測技術（MSI/RADSI・CMM・CGHI）

Q: MSIとRADSIの違いを教えてください。

最大の違いは、計測する「領域（細かさ）」にあります。 MSI： ミラー表面の「ミクロな滑らかさ（表面粗さ）」を顕微鏡型干渉計で測定します。 RADSI： ミラー全体の「マクロなうねり（形状誤差）」を測ります。X線を狙い通りに集光させるため、ミラー全体のカーブを高精度に測定します。

Q: 計測にはどれくらいの時間がかかりますか

ミラーのサイズによりますが、数時間から、長い場合は数日かけて丁寧に計測します。 ナノメートル以下の精度を保証するためには、「一切の妥協がない計測」が不可欠だからです。この精密なデータこそが、世界最高峰のX線ミラーを生む原動力となります。

Q: MSIやRADSIは自社開発ですか？

はい。計測装置そのものから自社で設計・開発しています。 ナノメートル以下の精度を正しく評価するには、市販の測定器では限界があります。究極のミラーを作るには、「究極の物差し（装置）」から自分たちで作る必要があるという信念のもと、大阪大学との共同研究を経て、世界に類を見ない独自の計測体制を築き上げました。

形状誤差がナノオーダー(原子数個分)の高精度X線ミラーを製作するには、高い計測精度と再現性を有するナノ計測技術が必要です。当社では独自に開発したMSI、RADSI、CMM、CGHIなどのナノ計測技術を用いて高精度X線ミラーを製作しています。X線光学に求められるナノレベルの精度を、確かなナノ計測技術が支えています。

MSIとRADSI

ジェイテックコーポレーションのナノ計測技術であるMSIとRADSIは、大阪大学山内和人教授らによって研究開発された表面形状ナノ計測法で、高精度X線ミラーの製作に不可欠な技術です。

MSI(Microstitching Interferometry)

MSI(Microstitching Interferometry)は白色干渉計で微小領域を計測することで表面粗さを評価し、スティッチング機構によりミラー全体のナノ形状を計測する技術です。X線ミラーではナノレベルの表面粗さ(高周波成分)が反射率に大きく影響します。ただしMSIはステージ機構に起因する誤差により、ミラー全体の大きなうねり(低周波成分)の計測精度に限界があります。

RADSI(Relative Angle Determinable Stitching Interferometry)

RADSI(Relative Angle Determinable Stitching Interferometry)はフィゾー型干渉計に独自のスティッチング機構を開発し、測定表面を徐々に傾けて、取得した各計測データをつなぎ合わせることにより全体の形状データを計測する技術です。X線ミラーではミラー全体の大きなうねりが集光サイズに大きく影響します。RADSIにより、これまで困難であった非球面形状についても、ナノオーダーの形状計測が可能となり、非球面ミラー製造の精度向上に大きく貢献しています。

ジェイテックコーポレーションでは、MSIとRADSIそれぞれの計測データ（MSIの高周波成分とRADSIの低周波成分）を組合せ、X線ミラー全体の形状計測において、全空間波長の計測誤差を最小限に抑え、ナノオーダーの形状計測を実現しました。

当社では大阪大学との共同開発により、MSIとRADSIを用いた自動化装置を内製化し、ミラー製造の効率を図っています。同技術については大阪大学と共同で多数の特許を取得しています。

また、当社では需要の高まっている長尺ミラー用の計測技術を独自開発し、長さ1mの長尺非球面ミラーについても、ナノメートルオーダーの形状計測を実現しました。

MSI計測システム
RADSI計測システム

ナノCMM（Coordinate Measuring Machine）形状計測技術

当社独自の3次元計測器（CMM：Coordinate Measuring Machine)は、レーザープローブを採用しており、非接触に高さデータを計測することが可能です。また、 X線ミラー製造技術を投入して製作された超高精度な平面ミラーを計測基準とすることにより、計測姿勢の制御精度が飛躍的に高められています。これにより、従来の干渉計を用いた計測方法では不可能であった曲率半径の小さい急峻なミラー（サジタルシリンダーミラー、トロイダルミラー、サジタル回転楕円ミラーなど）に対しても、ナノオーダー精度の形状計測が可能となりました。

CGH（Computer Generated Hologram）干渉計測技術

CGH（Computer Generated Hologram）干渉計測技術は、回折光学素子を用いてフィゾー干渉計の平面波をミラーの設計形状に合致する波面へと変換することで、非球面・自由曲面を含む2次元曲面ミラー上の広範な領域における形状誤差情報を、高精度かつ高速に取得できる技術です。ジェイテックコーポレーションでは、MSIやRADSIで培った独自のスティッチング技術を基盤に、最新の最適化アルゴリズムを導入したCGH干渉計測システムを構築いたしました。これにより、サブミリメートルから数百ミリメートルの空間波長に渡って、形状を極めて正確に捉えることが可能です。さらに、CMMやMSI計測技術を相補的に組み合わせることで、全長1メートルの長尺2次元曲面ミラーにおいても全空間波長域での計測誤差を最小化しつつ、ナノオーダーの超高精度な形状計測を実現しています。

CGHI (Computer Generated Hologram Interferometry)

FAQ

MSIとRADSIの違いを教えてください。

最大の違いは、計測する「領域（細かさ）」にあります。
MSI：ミラー表面の「ミクロな滑らかさ（表面粗さ）」を顕微鏡型干渉計で測定します。
RADSI：ミラー全体の「マクロなうねり（形状誤差）」を測ります。X線を狙い通りに集光させるため、ミラー全体のカーブを高精度に測定します。

計測にはどれくらいの時間がかかりますか

ミラーのサイズによりますが、数時間から、長い場合は数日かけて丁寧に計測します。ナノメートル以下の精度を保証するためには、「一切の妥協がない計測」が不可欠だからです。この精密なデータこそが、世界最高峰のX線ミラーを生む原動力となります。

「スティッチング計測」とはどのようなものでしょうか？

「スティッチング計測」とは局所的な高解像度データを、パズルのように精密につなぎ合わせる手法で、大阪大学においてX線ナノフォーカシング光学への適用と高度化を実現しました。「MSI」によるミクロな視点と、「RADSI」によるマクロな視点を統合することで、たとえ1 mを超える長尺ミラーであっても、その全面をナノ単位の解像度で評価できます。この広域と微細を両立させる技術は、当社の品質を支える世界唯一のコア技術です。

MSIやRADSIは自社開発ですか？

はい。計測装置そのものから自社で設計・開発しています。ナノメートル以下の精度を正しく評価するには、市販の測定器では限界があります。究極のミラーを作るには、「究極の物差し（装置）」から自分たちで作る必要があるという信念のもと、大阪大学との共同研究を経て、世界に類を見ない独自の計測体制を築き上げました。