X線の明るさが3倍に向上 SPring−8 高周波電場を用いて達成

高輝度光科学研究センター(JASRI)と理化学研究所放射光科学総合研究センターの研究チームは、特殊な高周波電場を使用し、電子ビームの広がり(エミッタンス)を低減することでX線の輝度(明るさの指標)を大幅に向上する手法を考案した。この手法を大型放射光施設SPring‐8の蓄積リングに適用すると、輝度が約3倍向上することが判明した。

近年、「SACLA(さくら)」などのX線自由電子レーザー(XFEL)により、原子レベルの高分解能で極めて短い時間スケール(1000兆分の1秒程度)の観察が可能になりつつあるものの、XFELは強度が強いため瞬時に観察試料を破壊してしまうので、長時間にわたり現象を観察するには不向きとされてきた。そのため、試料を破壊せず生物試料などをそのまま結晶化せずに観察可能な光源として「次世代リング型放射光光源」の開発が進められている。

今回考案の高周波電場を用いる手法は、SPring‐8の蓄積リングへの適用も可能。これは、「電場を使用して振動モード間でのエミッタンス交換はできない」という長年の定説を55年ぶりに覆した点でも注目されるという。


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