【技術】理研、X線自由電子レーザー(XFEL)試験加速器からレーザー光の発振に成功

◇ポイント◇
・ 国家基幹技術−X線自由電子レーザー（XFEL）開発に向け世界を一歩リード
・ 世界最高性能の電子ビーム発生・加速器技術を純国産技術で完成
・ 究極の光源による新しい波長領域でのイメージング・計測・利用技術開発等に貢献

　独立行政法人理化学研究所 （野依良治理事長。以下「理研」）と財団法人高輝度光科学研究センター
（吉良爽理事長。以下「JASRI」）は共同で、「X線自由電子レーザー（X-ray Free Electron Laser：XFEL）」
のための電子ビーム発生・加速技術を完成させ、6月20日、試験加速器（プロトタイプ機：図1）にて
「自由電子レーザー」発振に成功しました。理研とJASRIの共同推進体制である「X線自由電子レーザー
（XFEL）計画合同推進本部（坂田東一本部長。以下「合同本部」）」による成果です。

　現在、光科学技術の分野では、青色発光ダイオードなどの半導体レーザー、視力回復手術に
利用されているエキシマレーザーなどに代表されるように、レーザー研究が盛んに行われています。
XFELは、レーザーの波長がX線領域に到達する「夢の光」として注目されているため、世界中で
熾烈な開発競争が行われています。我が国でも、国際競争の優位性を確保する推進基盤としての
国家基幹技術に指定され、全日本で成功を目指すプロジェクトとなっています。

　XFELは、極めて高質の電子ビームを、アンジュレータ※1と呼ぶ磁石列間に通すことによって発振します。
今回、レーザー媒質である電子ビームを発生する「電子銃」と、電子を高効率に加速させる「Cバンド加速器」
という装置群を新竹積(しんたけつもる)グループディレクターらが開発し、3πミリメートル・ミリラディアンの
エミッタンス※2の、極めて高質な電子ビームの生成に成功しました。その電子ビームを、SPring-8で独自に
開発された「真空封止型アンジュレータ」に通すことにより、波長49ナノ※3メートル、最大出力110キロ※3ワットの
レーザー光が発振しました。

　合同本部ではSPring-8サイト内に、加速エネルギー8ギガ※3電子ボルト、全長約800メートルのXFEL発振器の
建設を2006年から開始し、2010年に完成させ、世界初のＸ線レーザーの発振を目指しています。本計画では、
海外で計画中のものと比較して同等以上の性能で、かつ、半分以下のコンパクト化・低コスト化を狙っており、
こうした特長を実現するのが、高性能な電子銃とCバンド加速器、真空封止型アンジュレータです。これらの完成と
レーザー発振の成功は、日本がX線領域のレーザー開発に世界を一歩リードしたことを証明したことになります。

　XFELを利用すれば、例えば創薬ターゲットであるタンパク質の中でも解析が難しい膜タンパク質の構造解析や
ナノテクノロジーにおける新機能性材料の創成等に威力を発揮し、幅広い分野で革新的なサイエンスが
花開くことになります。

（以下略、全文はソースを御参照下さい）

ソース：独立行政法人 理化学研究所
http://www.riken.jp/r-world/info/release/press/2006/060622/index.html

関連スレ：
【技術】世界最強磁場での放射光X線実験に成功
http://news18.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1140610433/

【生物】新型レーザー顕微鏡で、ゴルジ体でタンパク質が運ばれる仕組みを解明
http://news18.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1147693117/

ほぅ…

解説よろ
↓

馬鹿な俺にも分かるように、この話を柳沢に例えて教えてくれよ

俺のモノも発振できるぞ？

ブルーレイ以上のDVDもできるな

宇宙戦艦に載せるしかないな。

自由電子レーザーといったら２１世紀のＳＤＩで採用を予定していた兵器。
日本は核弾道弾を保有する前に、核に対する防衛兵器の一つが現実化しちゃったワケね。
しかし、これでは片手落ちだから、日本も核兵器も作ろう。

マジレスすれば、Ｘ線レーザーはタンパク質解析などに物凄い威力を発揮と言われている。
↓で新薬開発のシュミュレートを驚速で実行して、↑でガンガンに検証する。

【スパコン】理研ら、1PFLOPSの分子動力学専用コンピュータ「MDGRAPE-3」を開発
http://news18.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1150716258/l50

日本の製薬会社は理研に足を向けて寝れないね。
つうか、製薬会社はこれからの１００年、寝ずに新薬を作って世界に売りまくれ。

>>8
それを水平射撃するとどうなりますか？
焼き払え！
なぎ払え！
が実現しますか？

巨神兵のんちゃ砲は核爆発級の破壊力だがレーザー砲ではあんな現象は起こりえない。
まぁ、王蟲が体内にガソリンみたいな可燃性の物質を蓄積していると考えれば辻褄は合うがね。

>>10
空気を急激にプラズマ化させれば可能。
産総研の３次元ディスプレイの原理。
Ｘ線ではどうなるかわからないけど。

核融合でレーザー使うのがあるけど、あれの効率を上げるとかには
特に寄与できないんだよね？この技術は

まあそうでなくても凄いんだけど。
自由電子レーザーだと、波長を自由に変更できるから
大気を最も透過し易い波長とかにもできるんだっけ？

オナテク観測技術が進むんだ。すごい。偉い理化学。

オナテク→ナノテク　　指が勝手に。

１３

麻婆茄子だけじゃないっ、て、理研違いのさらっと読みの俺は通り過ぎますよ。

まあこんなのは外国ではすでにあるんだが。

外国ってどこだ？
こんなバカな研究してるのは日米ぐらだぞ。

プレスリリースよんでくれ

>特に、自由電子レーザーの波長としてはドイツのDESY が2006年4月に達成した
>13ナノメートルに次いで、世界第2位の値です。

>XFELは、アメリカのSLAC やドイツのDESYをはじめ、
>世界中で熾烈な開発競争が行われています。

これらは硬X線の計画。 軟X線の計画は他にたくさんある。

これで、硬X線レーザー砲の実現に一歩近づいたわけだ

>>8

>波長49ナノメートル
この波長では、X線結晶構造解析のようにタンパク質分子中の原子１個１個の座標が分かるレベルの
構造解析はできないな。

>1PFLOPSの分子動力学専用コンピュータ「MDGRAPE-3」
一番肝心なのは理論（モデル）でしょ。

理研ってドレッシング作ってるとこかと思った

>>22
元は同じ。

ガイエスブルク作ろうぜ

ってことは、スプリング8よりスゴいのかなぁ・・・

　【ガイエスハーケン 】
ガイエスブルグ要塞の主砲。
ビームの波長は１００オングストローム、 出力７億４０００万キロワットの硬Ｘ線ビーム砲.。

コラコラ(笑
イゼルローが先だろう？

>>26
0.00000000001秒だけでよかったら撃てるかも

実際、放射光大国日本だと余った加速器屋さん達がくいっぱぐれないためにやってる側面が強い。
結局ハード開発ばっかりで、有効な使い方ってのは殆ど聞いたことがない。
先の長い話だよ。

>>26
　100オングストローム=10ナノメートル。10ナノメートルというのはなるほど
と思わせる値なんだけど、ただどうあがいてもこれでは軟Ｘ線領域w

>>29
　直接社会の役に立ちそうなのは放射線治療ぐらいかなぁ。これも結構厳し
いけど。これ(XFEL)とJ-PARCが一区切り付いたら加速器屋さんは厳しくなる
だろうな。