An alternating magnetic field assisted finishing (MAF) technique has been developed to finish the 5–20 μm wide pore sidewalls of micropore X-ray focusing optics fabricated using microelectromechanical systems (MEMS) techniques. To understand the material removal mechanism, this MAF technique is used to finish a silicon MEMS micropore X-ray optic that had previously undergone a hydrogen annealing treatment. Compared to the unfinished surface, distinctive surface features are observed on the finished surfaces using scanning electron microscopy, optical profilometry, and atomic force microscopy (AFM). This demonstrates the finishing characteristics and reveals material removal on the nanometer scale. Moreover, the representative unfinished and finished micropore sidewall surfaces show a reduction in roughness due to finishing from 1.72 to 0.18 nm Rq.

References

1.
Weisskopf
,
M.
, 2003, “
The Chandra X-Ray Observatory: An Overview
,”
Adv. Space Res.
,
32
(
10
), pp.
2005
2011
.
2.
Aschenbach
,
B.
,
Briel
,
U.
,
Haberl
,
F.
,
Bräuninger
,
H.
,
Burkert
,
W.
,
Oppitz
,
A.
,
Gondoin
,
P.
, and
Lumb
,
D.
, 2000, “
Imaging Performance of the XMM-Newton X-Ray Telescopes
,”
Proc. SPIE
,
4012
, pp.
731
739
.
3.
Mitsuda
,
K.
,
Bautz
,
M.
,
Inoue
,
H.
,
Kelley
,
R. L.
,
Koyama
,
K.
,
Kunieda
,
H.
,
Makishima
,
K.
,
Ogawara
,
Y.
,
Petre
,
R.
,
Takahashi
,
T.
,
Tsunemi
,
H.
,
White
,
N. E.
,
Anabuki
,
N.
,
Angelini
,
L.
,
Arnaud
,
K.
,
Awaki
,
H.
,
Bamba
,
A.
,
Boyce
,
K.
,
Brown
,
G. V.
,
Chan
,
K.-W.
,
Cottam
,
J.
,
Dotani
,
T.
,
Doty
,
J.
,
Ebisawa
,
K.
,
Ezoe
,
Y.
,
Fabian
,
A. C.
,
Figueroa
,
E.
,
Fujimoto
,
R.
,
Fukazawa
,
Y.
,
Furusho
,
T.
,
Furuzawa
,
A.
,
Gendreau
,
K.
,
Griffiths
,
R. E.
,
Haba
,
Y.
,
Hamaguchi
,
K.
,
Harrus
,
I.
,
Hasinger
,
G.
,
Hatsukade
,
I.
,
Hayashida
,
K.
,
Henry
,
P. J.
,
Hiraga
,
J. S.
,
Holt
,
S. S.
,
Hornschemeier
,
A.
,
Hughes
,
J. P.
,
Hwang
,
U.
,
Ishida
,
M.
,
Ishisaki
,
Y.
,
Isobe
,
N.
,
Itoh
,
M.
,
Iyomoto
,
N.
,
Kahn
,
S. M.
,
Kamae
,
T.
,
Katagiri
,
H.
,
Kataoka
,
J.
,
Katayama
,
H.
,
Kawai
,
N.
,
Kilbourne
,
C.
,
Kinugasa
,
K.
,
Kissel
,
S.
,
Kitamoto
,
S.
,
Kohama
,
M.
,
Kohmura
,
T.
,
Kokubun
,
M.
,
Kotani
,
T.
,
Kotoku
,
J.
,
Kubota
,
A.
,
Madejski
,
G. M.
,
Maeda
,
Y.
,
Makino
,
F.
,
Markowitz
,
A.
,
Matsumoto
,
C.
,
Matsumoto
,
H.
,
Matsuoka
,
M.
,
Matsushita
,
K.
,
McCammon
,
D.
,
Mihara
,
T.
,
Misaki
,
K.
,
Miyata
,
E.
,
Mizuno
,
T.
,
Mori
,
K.
,
Mori
,
H.
,
Morii
,
M.
,
Moseley
,
H.
,
Mukai
,
K.
,
Murakami
,
H.
,
Murakami
,
T.
,
Mushotzky
,
R.
,
Nagase
,
F.
,
Namiki
,
M.
,
Negoro
,
H.
,
Nakazawa
,
K.
,
Nousek
,
J. A.
,
Okajima
,
T.
,
Ogasaka
,
Y.
,
Ohashi
,
T.
,
Oshima
,
T.
,
Ota
,
N.
,
Ozaki
,
M.
,
Ozawa
,
H.
,
Parmar
,
A. N.
,
Pence
,
W. D.
,
Porter
,
F. S.
,
Reeves
,
J. N.
,
Ricker
,
G. R.
,
Sakurai
,
I.
,
Sanders
,
W. T.
,
Senda
,
A.
,
Serlemitsos
,
P.
,
Shibata
,
R.
,
Soong
,
Y.
,
Smith
,
R.
,
Suzuki
,
M.
,
Szymkowiak
,
A. E.
,
Takahashi
,
H.
,
Tamagawa
,
T.
,
Tamura
,
K.
,
Tamura
,
T.
,
Tanaka
,
Y.
,
Tashiro
,
M.
,
Tawara
,
Y.
,
Terada
,
Y.
,
Terashima
,
Y.
,
Tomida
,
H.
,
Torii
,
K.
,
Tsuboi
,
Y.
,
Tsujimoto
,
M.
,
Tsuru
,
T. G.
,
Turner
,
M. J. L.
,
Ueda
,
Y.
,
Ueno
,
S.
,
Ueno
,
M.
,
Uno
,
S.
,
Urata
,
Y.
,
Watanabe
,
S.
,
Yamamoto
,
N.
,
Yamaoka
,
K.
,
Yamasaki
,
N. Y.
,
Yamashita
,
K.
,
Yamauchi
,
M.
,
Yamauchi
,
S.
,
Yaqoob
,
T.
,
Yonetoku
,
D.
, and
Yoshida
,
A.
, 2007, “
The X-Ray Observatory Suzaku
,”
Astron. Soc. Jpn.
,
59
(
SP1
), pp.
S1
S7
.
4.
Ezoe
,
Y.
,
Koshiishi
,
M.
,
Mita
,
M.
,
Mitsuda
,
K.
,
Hoshino
,
A.
,
Ishisaki
,
Y.
,
Yang
,
Z.
,
Takano
,
T.
, and
Maeda
,
R.
, 2006, “
Micropore X-Ray Optics Using Anisotropic Wet Etching of (110) Silicon Wafers
,”
Appl. Opt.
,
45
, pp.
8932
8938
.
5.
Mitsuishi
,
I.
,
Ezoe
,
Y.
,
Koshiishi
,
M.
,
Mita
,
M.
,
Maeda
,
Y.
,
Yamasaki
,
N. Y.
,
Mitsuda
,
K.
,
Shirata
,
T.
,
Hayashi
,
T.
,
Takano
,
T.
, and
Maeda
,
R.
, 2010, “
Evaluation of the Soft X-Ray Reflectivity of Micropore Optics Using Anisotropic Wet Etching of Silicon Wafers
,”
Appl. Opt.
,
49
(
6
), pp.
1007
1011
.
6.
Mitsuishi
,
I.
,
Ezoe
,
Y.
,
Takagi
,
U.
,
Mita
,
M.
,
Riveros
,
R.
,
Yamaguchi
,
H.
,
Kato
,
F.
,
Sugiyama
,
S.
,
Fujiwara
,
K.
,
Morishita
,
K.
,
Nakajima
,
K.
,
Fujihira
,
S.
,
Kanamori
,
Y.
,
Yamasaki
,
N. Y.
,
Mitsuda
,
K.
, and
Maeda
,
R.
, 2009, “
Novel Ultra-Lightweight and High-Resolution MEMS X-Ray Optics
,”
Proc. SPIE
,
7360
, p.
73600C
.
7.
Kuribayashi
,
H.
,
Hiruta
,
R.
,
Shimizu
,
R.
,
Sudoh
,
K.
, and
Iwasaki
,
H.
, 2003, “
Shape Transformation of Silicon Trenches During Hydrogen Annealing
,”
J. Vac. Sci. Technol. A
,
21
, pp.
1279
1283
.
8.
Yamaguchi
,
H.
,
Riveros
,
R. E.
,
Mitsuishi
,
I.
,
Takagi
,
U.
,
Ezoe
,
Y.
,
Yamasaki
,
N.
,
Mitsuda
,
K.
, and
Hashimoto
,
F.
, 2010, “
Magnetic Field Assisted Finishing for Micropore X-Ray Focusing Mirrors Fabricated by Deep Reactive Ion Etching
,”
CIRP Ann. Manuf. Technol.
,
59
(
1
), pp.
351
354
.
9.
Komanduri
,
R.
, and
Umehara
,
N.
, 1996, “
Magnetic Fluid Grinding of HIP-Si3N4 Rollers
,”
Wear
,
192
(
1–2
), pp.
85
93
.
10.
Ezoe
,
Y.
,
Mitsuishi
,
I.
,
Takagi
,
U.
,
Koshiishi
,
M.
,
Mitsuda
,
K.
,
Yamasaki
,
N.
,
Ohashi
,
T.
,
Kato
,
F.
,
Sugiyama
,
S.
,
Riveros
,
R. E.
,
Yamaguchi
,
H.
,
Fujiwara
,
K.
,
Kanamori
,
Y.
,
Morishita
,
K.
, and
Maeda
,
R.
, 2009, “
Ultra Light-Weight and High-Resolution X-Ray Mirrors Using DRIE and X-Ray LIGA Techniques for Space X-Ray Telescopes
,”
Microsyst. Technol.
,
16
(
8–9
), pp.
1633
1641
.
11.
Riveros
,
R. E.
,
Yamaguchi
,
H.
,
Mitsuishi
,
I.
,
Takagi
,
U.
,
Ezoe
,
Y.
,
Kato
,
F.
,
Sugiyama
,
S.
,
Yamasaki
,
N.
, and
Mitsuda
,
K.
, 2009, “
Magnetic Field Assisted Finishing of Ultra-Lightweight and High-Resolution MEMS X-Ray Micro-Pore Optics
,”
Proc. SPIE
,
7360
, p.
736013
.
12.
Svoboda
,
J.
, 2004,
Magnetic Techniques for the Treatment of Materials
,
Kluwer Academic Publishers
,
The Netherlands
.
You do not currently have access to this content.