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精密加工

放射光施設向けフリーフォーム型X線ミラーを精密膜厚制御技術により、高精度と短納期を両立し実用化

長野県

夏目光学株式会社

2025年1月28日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 超精密膜厚制御による放射光施設用フリーフォーム型X線ミラーの開発
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 半導体、光学機器
産業分野でのニーズ対応 高機能化(新たな機能の付与・追加)、高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(精度向上)、高効率化(同じ生産量に対するリソースの削減)、高効率化(工程短縮)、低コスト化
キーワード X線、放射光施設、超精密、光学
事業化状況 事業化に成功
事業実施年度 令和2年度~令和4年度

プロジェクトの詳細

事業概要

本研究開発では、フリーフォーム型X線ミラーの製造プロセスを大幅に改善することを目指し、新規の精密加工技術を導入した。新規開発した研磨装置と研磨小予測アルゴリズムを用いることにより、従来10ヶ月を要していた製造リードタイムを3ヶ月に短縮することができた。また、形状修正サイクルも削減することができた。これにより、放射光施設用に最適な急峻で複雑な形状を持つミラーを実現し、X線集光性能においても高い成果を上げた​。

開発した技術のポイント

・精密加工技術によるフリーフォーム型X線ミラーの製造方法をについて研磨装置と研磨量予測アルゴリズムの開発を行った。
・形状修正サイクルを削減する新規プロセスの導入をした。
・湾曲形状対応の高速高分解能計測装置の開発を行った。
・製造リードタイムを10ヶ月から3ヶ月に短縮することが可能となった。

具体的な成果

・フリーフォーム型X線ミラーの製造リードタイムを3ヶ月に短縮することが可能となりコスタダウンにつながった。
・X線集光性能の実験で、縦横比10:1の性能を実証した。
・新規プロセスにより形状修正工程数を5回に削減し、目標値を達成​ 
・この開発により得られたレンズをSpring-8で評価していただき設計通りの高額性能が得られていることが実証できた。

知財出願や広報活動等の状況

放射光施設に関連する、国内学会、国際学会の場で広報活動を継続的に実施している。
・JSR(日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム)
・XOPT (International Conference on X-ray Optics and Applications)
・SRI(International Conference on Synchrotron Radiation Instrumentation)

研究開発成果の利用シーン

本研究の成果は、次世代放射光施設におけるX線顕微観察の分野で利用される。特に、産業分野での高精度観察や創薬、バイオ、医療、素材開発において大きな効果が期待されている。

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

現在、フリーフォーム型X線ミラーの製造技術が確立され、放射光施設への導入が進行中である。複数の顧客に対して実証試験が行われており、次世代放射光施設における導入が見込まれている。

提携可能な製品・サービス内容

設計・製作

製品・サービスのPRポイント
軟X線集光ミラー

フリーフォーム型X線ミラーは、従来の製造技術を超える高精度と短納期を実現し、次世代放射光施設での使用に最適化されている。高い集光性能を持ち、幅広い産業分野での活用が期待される。

今後の実用化・事業化の見通し

今後、フリーフォーム型X線ミラーのさらなる性能向上とコスト削減が進められ、国内外の放射光施設への展開が期待されている。技術的な優位性と市場の成長により、実用化の見通しは非常に明るい。

実用化・事業化にあたっての課題

・さらなる製造コストの削減
・フリーフォーム型X線ミラーの性能向上
・他分野への応用拡大

事業化に向けた提携や連携の希望

本事業の開発体制を継続実施します。
連携先:東京大学,公益財団法人 高輝度光科学研究センター(SPring-8), 国立研究開発法人 産業技術総合研究所

プロジェクトの実施体制

主たる研究等実施機関 夏目光学株式会社 テクノロジーセンター
事業管理機関 公益財団法人長野県テクノ財団 伊那センター(NICE伊那)
研究等実施機関 国立大学法人東京大学 先端科学技術研究センター
アドバイザー 公益財団法人高輝度光科学研究センター 光源基盤部門光学系 輸送チャンネルグループ
国立研究開発法人産業技術総合研究所 工学計測標準研究部門長さ標準研究グループ

主たる研究等実施機関 企業情報

企業名 夏目光学株式会社(法人番号:6100001022630)
事業内容 光学レンズ製造、販売
社員数 266 名
生産拠点 本社工場(長野県飯田市鼎),テクノロジーセンター(長野県飯田市川路)
本社所在地 〒395-0808 長野県飯田市鼎上茶屋3461
ホームページ https://www.natsume-optics.co.jp/
連絡先窓口 取締役常務 橋爪 寛和
メールアドレス hirokazu.hashizume@natsume-optics.co.jp
電話番号 0265-27-5171