【技術】世界最強X線レーザービームが誕生、原子分解能でスナップショット撮影可能な顕微鏡の実現などへ/JASRIなど

【技術】世界最強X線レーザービームが誕生、原子分解能でスナップショット撮影可能な顕微鏡の実現などへ/JASRIなど at SCIENCEPLUS

1:一般人φ ★
12/12/19 22:14:30.14
高輝度光科学研究センター(JASRI)、大阪大学(阪大)、東京大学、理化学研究所(理研)、科学技術振興機構
(JST)の5者は12月17日、X線自由電子レーザー(XFEL:X-ray Free Electron Laser)施設「SACLA(SPring-8
Angstrom Compact free-electron LAser:さくら)」において、原子レベルの表面精度を持つ集光鏡により、
世界で最も強いX線レーザーのマイクロビームの実現に成功したと共同で発表した。

成果は、JASRIの湯本博勝研究員、同・大橋治彦副主席研究員、同・登野健介副主幹研究員、阪大大学院工学
研究科の山内和人教授、東大大学院工学系研究科精密工学専攻の三村秀和准教授、理研放射光科学総合研究
センター XFEL研究開発部門ビームライン研究開発グループの矢橋牧名グループディレクター、理研基幹研究所の
大森整主任研究員らの共同研究グループによるもの。研究の詳細な内容は、日本時間12月17日付けで英国科学
雑誌「Nature Photonics」オンライン版に掲載された。

SACLAは理研が所有し、JASRIが運用する、大型放射光施設SPring-8の施設の1つで、2012年2月に供用を開始した。
それに先立つ2011年10月には、世界最短波長のXFELを実現している。

XFELとは、X線領域の波長を持つレーザーのことだ。一般的なレーザーとは異なり、物質中から真空中に抜き
出された電子(自由電子)を使用してレーザー光を発生させる。XFELの光の特徴は4つの特徴を持つ。

1つ目は、物質を構成する最小単位である原子とほぼ同じ、微小なサイズ(100億分の1メートル)の波長を持つ
こと(X線であること)。2つ目は、光の波が完全にそろっていること(レーザーであること)。3つ目は、非常に
高い輝度を持つこと(SPring-8の10億倍の明るさ)。4つ目は、100兆分の1秒という超短パルス光であること
(カメラのフラッシュのように光の時間幅が短い)という点だ。

これらの優れた性質を持つ光を利用することで、基礎科学から産業応用まで、物理、化学、生物・医学、材料
などのあらゆる分野において従来手法を革新する先端のサイエンスが拓かれるものと期待されている。

XFELの利用の可能性は、光を集めることで、格段に向上することが可能だ。できるだけ多くの光を小さな領域に
集めて観察対象を照明することで、ミクロな世界を明るく照らし出して観ることができる。例えば、タンパク質
1分子にXFELの光を集めることで、動いているタンパク質分子の原子構成を、瞬時に観察できるようになると
いったことだ。

（本文>>2以降に続く）

▽記事引用元　マイナビニュース（2012/12/17）
URLﾘﾝｸ(news.mynavi.jp)

▽高輝度光科学研究センタープレスリリース
URLﾘﾝｸ(www.spring8.or.jp)

▽Nature Photonics
「Focusing of X-ray free-electron laser pulses with reflective optics」
URLﾘﾝｸ(www.nature.com)

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