ＳＯＲ用ミラー

【目的】反射率を向上させる。
【構成】耐熱性セラミックス基材１の表面に、ＣＶＤ法によりコーティングされ、上面に研磨を施した所要厚さのＳｉＣ膜３，４を、少なくとも２層積層することにより、下層側のＳｉＣ膜上面の研磨によって、上層側のＳｉＣ膜の結晶の成長や異方性を抑制し、ＳｉＣ膜全体の厚さが厚くなっても欠陥を少なくする。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＳＯＲ（シンクロトロン放射光）用ミラーに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のＳＯＲ用ミラーとしては、黒鉛、ＳｉＣ（炭化けい素）等の耐熱性セラミックス基材の表面に、連続長時間のあるいは複数回のＣＶＤ（化学蒸着）法によりＳｉＣ膜を所要厚さ（数百μｍ）にコーティングし、ＳｉＣ膜の上面に鏡面研磨を施したものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来のＳＯＲ用ミラーにおいては、ＳｉＣ膜の膜厚が増加するに従って、粒子の吸蔵（ｏｃｃｌｕｓｉｏｎ）による欠陥や結晶粒成長による結晶粒界の欠陥が生じ、反射率が低下する問題がある。
【０００４】そこで、本発明は、反射率を向上し得るＳＯＲ用ミラーの提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため、本発明のＳＯＲ用ミラーは、耐熱性セラミックス基材の表面に、ＣＶＤ法によりコーティングされ、上面に研磨を施した所要厚さのＳｉＣ膜を、少なくとも２層積層したものである。
【０００６】
【作用】上記手段においては、下層側のＳｉＣ膜上面の研磨により、上層側のＳｉＣ膜の結晶の成長や異方性が抑制され、ＳｉＣ膜全体の厚さが厚くなっても欠陥が少なくなる。
【０００７】各層のＳｉＣ膜の厚さは、３０〜３００μｍが好ましい。３０μｍ未満であると、ＣＶＤ膜が島状構造となり膜をなさなかったり、研磨時に下層表面が露出することとなり、３００μｍを超えると、結晶の成長や異方性が抑制されず、研磨後に結晶粒界でチッピング等の欠陥の発生率が高くなる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【０００９】図１，図２は本発明の一実施例のＳＯＲ用ミラーの断面図、要部の拡大断面図である。
【００１０】このＳＯＲ用ミラーは、矩形板状（１００mm×３００mm×２０mm）のＳｉＣ基材１の全表面に、ＣＶＤ法により厚さ３０〜３００μｍのＳｉＣ膜２をコーティングし、かつ反射面となる一面（図１においては上面）を表面粗さＲ_msが１０〜５０００オングストローム以下となるように研磨を施して研磨ＳｉＣ膜３とし、この研磨ＳｉＣ膜３の上面に、同様にＣＶＤ法により厚さ３０〜３００μｍのＳｉＣ膜をコーティングし、かつこのＳｉＣ膜の反射面となる上面を表面粗さＲ_msが３〜２０オングストローム以下となるように鏡面研磨を施して研磨ＳｉＣ膜４とした、いわばＳｉＣ基材１の反射面に研磨ＳｉＣ膜３，４を２層積層した構造とされている。
【００１１】この際、中間層となる研磨ＳｉＣ膜３の表面粗さＲ_msは、１０〜５０００オングストロームが好ましい。Ｒ_ms１０オングストローム未満であると加工費がかかりコスト的に採算があわなくなる。一方、Ｒ_ms５０００オングストロームを超えると表面の凹凸が上に積層されるＳｉＣ膜４の結晶形態に影響を及ぼし、最終的に反射面に欠陥が発生し易くなる。又、最終的な反射面となる最外側の研磨ＳｉＣ膜４は、ミラーとしての作用をなすものであるため、Ｒ_ms３〜１０オングストロームの鏡面研磨を施すことが必要である。
【００１２】上記構造のＳＯＲ用ミラーの製造に際しては、先ず、ＳｉＣ材を所要の寸法形状に加工して複数のＳｉＣ基材１とし、これらを１２５０℃の温度下でＨＣｌガスを用いて洗浄処理した後、図３に示すように、ＣＶＤ法により処理時間を変えて種々の厚さのＳｉＣ膜２を全面にコーティングした。
【００１３】ＣＶＤ条件は、次の通りである。

【００１４】次いで、各ＳｉＣ基材１における反射面となる一面のＳｉＣ膜２に、ラッピング、ポリッシング等によりＲ_ms１０オングストロームとなるような研磨を施し、図４に示すように、研磨ＳｉＣ膜３とした。表１にこの時のＣＶＤ膜厚と表面に観察された欠陥数との関係を示した。
【００１５】
【表１】

従って、試料No．２〜４の膜厚のものが、欠陥数の点で優れていることがわかった。
【００１６】次に、ＳｉＣ基材１の全表面に１００μｍのＳｉＣ膜２をコーティングし、フライス、ラッピング、ポリッシング等により、種々の表面粗さを有する研磨ＳｉＣ膜３を形成した。その後、ＣＶＤ法により研磨ＳｉＣ膜３の上に１００μｍのＳｉＣ膜５をコーティングした。
【００１７】ＣＶＤ条件は、次の通りである。
原料ガス：ＭＴＣＳ（トリメチルクロロシラン）０．２４ｌ／min Ｈ₂０．７０ｌ／min 温度：１３００℃
【００１８】次いで、各ＳｉＣ基材１のＳｉＣ膜５にラッピング、ポリッシング等により鏡面研磨を施し、図６に示すように研磨ＳｉＣ膜４とした後、１２５０℃の温度下でＨＣｌガスを用いて洗浄処理し、ＳＯＲ用ミラーを得た。
【００１９】研磨ＳｉＣ膜４の表面の欠陥数を観察したところ、表２の結果を得た。
【００２０】
【表２】

従って、中間層（境界層）となる研磨ＳｉＣ膜３の表面粗さＲ_msは、５０００オングストローム以下が好ましいことがわかった。
【００２１】又、各ＳＯＲ用ミラーの表面の欠陥数と反射率との関係を表３に示した。
【００２２】
【表３】

従って、各層のＳｉＣ膜の膜厚を３０〜３００μｍに設定し、かつ境界層となる研磨ＳｉＣ膜の表面粗さＲ_msを１０〜５０００オングストロームに設定することにより、表面に観察される欠陥数を０．３個／cm²以下に限定することが可能となり、反射率９３〜９５％のＳＯＲ用ミラーを得ることができ、従来のものの反射率（８５％）より大幅に向上できることがわかった。
【００２３】なお、上述した実施例においては、１層目と２層目のＳｉＣ膜２，５をＣＶＤコーティングする際の原料ガスを異ならせているが、いずれか一方の原料ガスのみを用いてＣＶＤコーティングしてもよい。
【００２４】又、基材は、ＳｉＣに限らず、黒鉛、Ｓｉ含浸ＳｉＣ又はＳｉ単結晶その他を用いてもよい。
【００２５】更に、研磨ＳｉＣ膜は、２層とする場合に限らず、基材との熱膨張率による剥離を生じない範囲で、３層以上積層してもよい。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のＳＯＲ用ミラーによれば、下層側のＳｉＣ膜上面の研磨により、上層側のＳｉＣ膜の結晶の成長や異方性が抑制され、ＳｉＣ膜全体の厚さが厚くなっても欠陥が少なくなるので、従来のものに比して反射率を大幅に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のＳＯＲ用ミラーの断面図である。
【図２】本発明の一実施例のＳＯＲ用ミラーの要部の断面図である。
【図３】本発明の一実施例のＳＯＲ用ミラーの製造工程１を示す要部の断面図である。
【図４】本発明の一実施例のＳＯＲ用ミラーの製造工程２を示す要部の断面図である。
【図５】本発明の一実施例のＳＯＲ用ミラーの製造工程３を示す要部の断面図である。
【図６】本発明の一実施例のＳＯＲ用ミラーの製造工程４を示す要部の断面図である。
【符号の説明】
１ＳｉＣ基材
２ＳｉＣ膜
３研磨ＳｉＣ膜
４研磨ＳｉＣ膜

【特許請求の範囲】
【請求項１】耐熱性セラミックス基材の表面に、ＣＶＤ法によりコーティングされ、上面に研磨を施した所要厚さのＳｉＣ膜を、少なくとも２層積層したことを特徴とするＳＯＲ用ミラー。

【図１】