放射光科学研究施設とは

Last modified 2015-2-24 by

現代の科学技術において"光"の果たしている役割は計り知れないほど大きい。X線領域の回折現象を利用すると、物質内の原子・分子の配列状態を調べることができる。また、真空紫外・軟X線領域の光吸収現象及び光電子放出現象などを用いて物質内部における電子状態および化学結合に関する情報を得ることができる。さらに、物質の光照射効果の研究、光を用いた微細加工など、光が主役を担う研究分野は広範囲にわたっている。これらの研究のための理想的な光が放射光である。

放射光は、光速に近い速さで運動する電子が磁場によってその軌道を曲げられる時に発生する光であり、その輝度は従来からの光源からの光に比べて桁違いに高い。しかもその波長は赤外・可視光、真空紫外線からX線にいたる広い領域にわたっている。

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放射光科学研究施設

物理学・化学・生物学・医学・工学などの広い分野の研究者がその実現を望んでいた放射光研究専用施設として、高エネルギー物理学研究所放射光実験施設（現高エネルギー加速器研究機構・物質構造科学研究所・放射光科学研究施設）の建設が1978年に開始された。1982年には、2.5GeV蓄積リング（PFリング）による最初の放射光発生に成功した。その後、装置・機器の性能向上、設備の充実への努力が絶え間無く続けられ、全国の大学・研究機関等の研究者による放射光利用研究は急速な拡大を遂げた。現在では有効課題数は約800件、共同利用研究者数は年間約3500名に達している。また、1987年にはトリスタン入射蓄積リング（AR）の放射光利用実験が開始され、1997年からはトリスタン計画の終了に伴い放射光専用リング（PF-AR）と位置づけられ、特色ある研究成果が生み出されてきた。

放射光利用研究の進展に伴いより高度な要求に応えるために、1996年から1997年にかけて2.5GeV蓄積リングの改造が行われ高輝度化が実現した。さらに「PFリング直線部増強計画」 によって挿入光源ビームラインが増強されている。また、PF-ARを強力なパルスX線源に改造する「PF-AR高度化改造計画」の工事が2002年には完了し、共同利用実験が再開された。

「より精密な構造を見たい」「もっと速い反応を捉えたい」という多くの研究者の要求に応えるため、次世代の光源加速器としてERL（エネルギー回収型ライナック）を開発している。ERLの実証機であるコンパクトERLが建設され、2014年3月にはエネルギー回収運転に成功した。

沿革