プラズマによる大強度γ線パルス生成の新原理

高エネルギー電磁放射(γ線)の高輝度光源は、基礎研究、産業および医学において幅広い応用がある。例えば小型で高輝度のγ光源は非破壊分析で必要性が高い。そのため20MeV以下のエネルギーを有する低エネルギー高輝度ガンマ線パルスを生成する光源開発が活発化している。

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超集積植物の研究に威力を発揮〜オーストラリア放射光XFMビームライン

世界中で重金属の環境濃度が高まっている。環境中に放出された重金属はセイヨウカラシナなどの超集積植物中に蓄積され、高濃度の汚染源が形成される。特に最近では放射性核種が環境中に放出され特定の動植物に蓄積されることが話題となったことは」記憶に新しい。植物中に取り込まれた重金属の挙動を調べるためには、X線分析が有効だが異なる手法を複合すれば情報量や精度が大幅に向上できる。

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分割型コンパクトテラヘルツ加速器(STEAM)による超短電子パルス発生

DESYのCFEL研究グループは加速、圧縮、集束、診断の機能を持つ分割型多機能電子加速器(STEAM)の開発に成功した(Zhang et al., Nature Photonics online Apr. 02, 2018)。この加速器は共通の赤外レーザーパルスを分割し、超短電子バンチを形成して加速に用いることで、極めて高いタイミング精度を有している。

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LHCが4年目となる13TeV運転を開始

加速器のライフサイクルは一般に考えられているよりはるかに長い。ひとつつには建設当初の性能をアップグレードして、多くはエネルギー上限かルミノシテイの向上でさらに成果を上げるためである。たとえ当初の目論見どおりの成果を挙げることができなくても、第2、第3の道を歩む中で成果が生まれることは珍しくない。

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ALSがコヒレントビームラインCOSMICで狙う軟X線サイエンスの飛躍

今回は軟X線(定義はエネルギー範囲を少々拡大していわゆるTender X-ray領域)の最先端のビームラインで何が変わるのか、について書いてみたい。筆者の経験ではTender X-rayの重要性を主張するのはALSの研究者が多いように思う。最近では2-7keVの定義はやや古くなり、どんどん拡張されて2-10kevや2-11keV、あるいは2-14keVにまで拡大した。

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CO2をエネルギーに変換する研究が進展〜NSLSII放射光の単一原子触媒研究で

貴金属を光触媒して太陽光を用いた水分解で水素を製造したり、空気中のCO2を固定してカーボンニュートラル燃料を製造する人工光合成は、2050年までに予想されるエネルギー危機(注1)に対応するための重要なキーテクノロジーとなる。これまで光触媒反応の触媒に貴金属を必要とするため、採算性が実用化のボトルネックであった。

(注1)2050年の世界のエネルギー需要は現在の2倍となる。

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反陽子を持ち運べる時代

映画「天使と悪魔」を見た人はCERN(LHC)で作り出した反物質をコンテナに入れて持ち運ぶシーンを覚えているだろう。実際にそのような実験が行われることになった。CERNのPUMA(antiproton Unstable Matter Annihilation)と呼ばれるプロジェクトは10億個の反陽子を捕獲して容器に詰めて輸送可能とし、ISOLDEと呼ぶ実験に提供する。

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相対論的電子と大強度レーザーの衝突実験で量子的放射が検証される

荷電粒子が電場の中で急に減速されたり、進路を曲げられたりした際に発生する電磁波の放射はX線発生装置から放射光源まで幅広い発生装置の現象である。電磁波の放射はローレンツ力の式に補正項を加えることで古典的に記述することができる。

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