We have developed a method of fabricating speckle-free channel-cut crystal optics with plasma chemical vaporization machining, an etching method using atmospheric-pressure plasma, for coherent X-ray applications. We investigated the etching characteristics to silicon crystals and achieved a small surface roughness of less than 1 nm rms at a removal depth of >10 μm, which satisfies the requirements for eliminating subsurface damage while suppressing diffuse scattering from rough surfaces. We applied this method for fabricating channel-cut Si(220) crystals for a hard X-ray split-and-delay optical system and confirmed that the crystals provided speckle-free reflection profiles under coherent X-ray illumination.

1.
2.
M.
Yabashi
,
K.
Tamasaku
,
K.
Sawada
,
S.
Goto
, and
T.
Ishikawa
, “
Perfect crystal optics
,” in
Synchrotron Light Sources Free-Electron Lasers
, edited by
E.
Jaeschke
,
S.
Khan
,
J. R.
Schneider
, and
J. B.
Hastings
(
Springer International Publishing
,
Cham
,
2016
).
3.
M.
Yabashi
,
K.
Tamasaku
,
S.
Kikuta
, and
T.
Ishikawa
,
Rev. Sci. Instrum.
72
,
4080
(
2001
).
4.
T.
Osaka
,
T.
Hirano
,
Y.
Sano
,
Y.
Inubushi
,
S.
Matsuyama
,
K.
Tono
,
T.
Ishikawa
,
K.
Yamauchi
, and
M.
Yabashi
,
Opt. Express
24
,
9187
(
2016
).
5.
U.
Bonse
and
M.
Hart
,
Appl. Phys. Lett.
7
,
238
(
1965
).
6.
A. V.
Zozulya
,
A.
Shabalin
,
H.
Schulte-Schrepping
,
J.
Heuer
,
M.
Spiwek
,
I.
Sergeev
,
I.
Besedin
,
I. A.
Vartanyants
, and
M.
Sprung
,
J. Phys.: Conf. Ser.
499
,
012003
(
2014
).
7.
E.
Kasman
,
M.
Erdmann
, and
S.
Stoupin
,
Proc. SPIE
9590
,
95900D
(
2015
).
8.
A.
Gabrielli
,
A.
Baldassarri
, and
B.
Sapoval
,
Phys. Rev. E
62
,
3103
(
2000
).
9.
P. K.
Dhillon
and
S.
Sarkar
,
Appl. Surf. Sci.
284
,
569
(
2013
).
10.
M.
Shikida
,
T.
Masuda
,
D.
Uchikawa
, and
K.
Sato
,
Sens. Actuators, A
90
,
223
(
2001
).
11.
Y.
Mori
,
K.
Yamauchi
,
K.
Yamamura
, and
Y.
Sano
,
Rev. Sci. Instrum.
71
,
4627
(
2000
).
12.
T.
Osaka
,
M.
Yabashi
,
Y.
Sano
,
K.
Tono
,
Y.
Inubushi
,
T.
Sato
,
S.
Matsuyama
,
T.
Ishikawa
, and
K.
Yamauchi
,
Key Eng. Mater.
523-524
,
40
(
2012
).
13.
T.
Osaka
,
M.
Yabashi
,
Y.
Sano
,
K.
Tono
,
Y.
Inubushi
,
T.
Sato
,
S.
Matsuyama
,
T.
Ishikawa
, and
K.
Yamauchi
,
Opt. Express
21
,
2823
(
2013
).
14.
T.
Ishikawa
,
H.
Aoyagi
,
T.
Asaka
,
Y.
Asano
,
N.
Azumi
,
T.
Bizen
,
H.
Ego
,
K.
Fukami
,
T.
Fukui
,
Y.
Furukawa
,
S.
Goto
,
H.
Hanaki
,
T.
Hara
,
T.
Hasegawa
,
T.
Hatsui
,
A.
Higashiya
,
T.
Hirono
,
N.
Hosoda
,
M.
Ishii
,
T.
Inagaki
,
Y.
Inubushi
,
T.
Itoga
,
Y.
Joti
,
M.
Kago
,
T.
Kameshima
,
H.
Kimura
,
Y.
Kirihara
,
A.
Kiyomichi
,
T.
Kobayashi
,
C.
Kondo
,
T.
Kudo
,
H.
Maesaka
,
X. M.
Maréchal
,
T.
Masuda
,
S.
Matsubara
,
T.
Matsumoto
,
T.
Matsushita
,
S.
Matsui
,
M.
Nagasono
,
N.
Nariyama
,
H.
Ohashi
,
T.
Ohata
,
T.
Ohshima
,
S.
Ono
,
Y.
Otake
,
C.
Saji
,
T.
Sakurai
,
T.
Sato
,
K.
Sawada
,
T.
Seike
,
K.
Shirasawa
,
T.
Sugimoto
,
S.
Suzuki
,
S.
Takahashi
,
H.
Takebe
,
K.
Takeshita
,
K.
Tamasaku
,
K.
Tono
,
S.
Wu
,
M.
Yabashi
,
M.
Yamaga
,
A.
Yamashita
,
K.
Yanagida
,
C.
Zhang
,
T.
Shintake
,
H.
Kitamura
, and
N.
Kumagai
,
Nat. Photonics
6
,
540
(
2012
).
15.
K.
Tamasaku
,
Y.
Tanaka
,
M.
Yabashi
,
H.
Yamazaki
,
N.
Kawamura
,
M.
Suzuki
, and
T.
Ishikawa
,
Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A
467-468
,
686
(
2001
).
16.
J.
Hrdý
,
P.
Mikulík
, and
P.
Oberta
,
J. Synchrotron Radiat.
18
,
299
(
2011
).
17.
D.
Korytár
,
P.
Vagovic
,
K.
Végsö
,
P.
Siffalovic
,
E.
Dobrocka
,
W.
Jark
,
V.
Ác
,
Z.
Záprazný
,
C.
Ferrari
,
A.
Cecilia
,
E.
Hamann
,
P.
Mikulík
,
T.
Baumbach
,
M.
Fiederle
, and
M.
Jergel
,
J. Appl. Crystallogr.
46
,
945
(
2013
).
18.
J. P.
Sutter
,
T.
Ishikawa
,
U.
Kuetgens
,
G.
Materlik
,
Y.
Nishino
,
A.
Rostomyan
,
K.
Tamasaku
, and
M.
Yabashi
,
J. Synchrotron Radiat.
11
,
378
(
2004
).
19.
T.
Inada
,
T.
Yamaji
,
S.
Adachi
,
T.
Namba
,
S.
Asai
,
T.
Kobayashi
,
K.
Tamasaku
,
Y.
Tanaka
,
Y.
Inubushi
,
K.
Sawada
,
M.
Yabashi
, and
T.
Ishikawa
,
Phys. Lett. B
732
,
356
(
2014
).
20.
R.
Frahm
,
Rev. Sci. Instrum.
60
,
2515
(
1989
).
21.
O.
Müller
,
D.
Lützenkirchen-Hecht
, and
R.
Frahm
,
Rev. Sci. Instrum.
86
,
093905
(
2015
).
22.
See https://www.bnl.gov/nsls2/docs/PDF/cdr/4_IXS%20CDRfinal_10_10%20BAT.pdf for Conceptual design report for the inelastic x-ray scattering beamline at NSLS-II (LT-XFD_CDR_IXS-00123), final draft 2 October 2009, section 2.4: Optical Layout.
You do not currently have access to this content.