LIGA / X線光学製品事例

X線光学と微細加工技術

X-ray optics and micro fabrication

微細加工技術 LIGA / X線光学製品事例

X線光学製品 / LIGAプロセスの応用例

LIGAプロセスは，ドイツのカールスルーエ技術研究所/工科大学(KIT)にて発明された，高アスペクト比を持つ微細構造製造のための複合プロセスです。このページでは，LIGAプロセスを用いたX線光学分野における応用例を紹介します。
LIGAプロセスの仕組みと微細加工製品例はこちらで紹介しています。

X線レンズ (Compound refractive lens, CRL)
最大アパーチャ1,400 µmのフレネルレンズ。写真は2次元集光タイプ。

KITの放射光施設KARA
KITキャンパス内にある第2世代放射光施設KARA (旧名称ANKA)は，LIGA微細加工用のビームライン3本の他，X線イメージングやX線顕微鏡向けのビームラインや設備を備えている。

LIGAプロセス X線光学分野のアプリケーション例

MURA (Modified uniformly redundant array) 構造例1
X線符号化開口(X-ray coded aperture)の撮像に用いられる遮蔽用のマスク。多数の貫通孔を持つX線の吸収体。

･貫通孔直径2 µm
･金の厚さ5 µm
･製造者: Microworks GmbH，KIT/IMT
･出典: Davis, G.R., Beckenbach, T. & Meyer, P. Imaging a microfocus X-ray focal spot with a thin coded aperture. Sci Rep 12, 18635 (2022).

MURA (X線符号化開口用マスク) 構造例2
･スケールバー: 150 µm
･最小線幅6 µmに対して金の高さ25 µm程度
･構造例: 最小線幅20 µm角に対して金の高さは400 µm程度まで可能
･基板やポリマーレジスト無しのフリースタンディング構造も実現可能
･アプリケーション: X線光源のマッピング等
･製造者: Microworks GmbH

高アスペクト比メタル構造例: X線回折格子 (X-ray gratings for Talbot interferometry)

X線回折格子 (X-ray gratings for Talbot interferometry)
X線の吸収像，微分位想像，暗視野像が撮像できるタルボ干渉計，タルボ･ロー干渉計用の回折格子。高アスペクト比(例: 金の厚さ250 µm，線幅2.4 µm)の吸収格子，短周期の位相格子等を実現。
■ 詳細ページ: X線回折格子

$高アスペクト比のポリマー構造例: X線レンズ (Compound refractive lens, CRL)$

X線レンズ (Compound refractive lens, CRL)
SPring-8を始めとした放射光施設で多くの使用実績がある，単色X線を集光する複合屈折レンズ(CRL)。最大アパーチャは標準品で1.4 mm，カスタマイズ品は応相談。
■ 詳細ページ: X線レンズ

微細貫通孔: X線アパーチャ，基板無し
(a) マルチホール例 / X線マルチコリメータ
厚さ80 µmの金のメンブレン上に直径3 µmの高アスペクト円形貫通孔を規則的に多数配列。X線マルチコリメータや，微細加工装置の組み込みパーツとして使用。

微細貫通孔: X線アパーチャ，基板無し
(b) シングルホール例 / X線アパーチャ
厚さ200 µmの金のメンブレンの中心に，直径5 µmの高アスペクト円形貫通孔を一つ形成。放射光施設のX線アパーチャとして使用。

X線分解能ターゲット (High contrast resolution targets for X-ray imaging
高コントラストのX線分解能ターゲットです。最小幅0.3 μm，厚さ3 μm以上の金を X 線吸収材としており，工業用X線イメージング検査システムの性能評価に大きく寄与するものと考えられます。
詳細 (プレスリリース)

FAQ よくある質問

Microworks GmbH 微細加工技術/LIGAプロセスよくある質問