理研がＳＬＡＣ等と共同開発　ＸＦＥＬ用スペクトロメータ

理化学研究所、高輝度光科学研究センター（ＪＡＳＲＩ）、米国・スタンフォード線形加速器センター（ＳＬＡＣ）はこのほど、大阪大学大学院、米国・ローレンス・バークレイ国立研究所と共同により、世界で初めてＸ線自由電子レーザー（ＸＦＥＬ）用のスペクトロメータを開発した。

ＸＦＥＬは、原子間隔と同等の約０．１ｎｍの波長、ＳＰring―８の１０億倍という瞬間強度の光を発振するが、開発を進める上で、この光のスペクトル（波長）計測技術が必要。しかし、従来のスペクトロメータでは、ＸＦＥＬのような光を正確に計測することは困難だった。

今回の計測装置は、入射角１度以下でＸ線を全反射させる高精度Ｘ線ミラーと、特定条件を満たした場合のみ強い反射が起きるブラッグ反射用の光学素子を組合せた。Ｘ線ミラーが入射光を集束・発散した後、シリコン完全結晶の光学素子によりブラッグ反射、この反射光の空間プロファイルをＸ線カメラで記録する。ＳＰring―８の波長０．１２ｎｍのＸ線を用いた計測では、分解能１３．１ｍｅＶと従来の分解能を２桁上回る性能を確認した。

このＸ線ミラーは大阪大学の山内和人教授らが独自に開発し、最高水準の形状精度を有する。