APSがアップグレードで狙う新3Dイメージング

世界の3GeVと>6GeV放射光施設が第4世代光源を目指してアップグレード計画を持っているが、単に光源性能を(代表的な性能指標である)輝度が100倍以上というアピールでは済まないほど、性能が接近する激戦時代になるため、」各施設とも独創的な実験手法との組み合わせで差別化を図ることになった。ここではAPS-Uが差別化のために推進する3Dイメージンングを紹介する。

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マイクロデバイスの電離放射線の影響を評価する新モデル

ファーウエイの端末が話題になっているが、実際に最先端スマートフォンプロセッサはiPhoneのA12とファーウエイの子会社のハイシリコンが送り出したKirinシリーズである。一般的にデジタルおよびアナログ電子機器用のハードウェアコンポーネントの開発の最近の傾向は、ダイオードおよびトランジスタ構造の活性領域のサイズを縮小することである。

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π結合スキームによる位相ロックテラヘルツレーザー

MITの研究チームは、高出力、高指向性利得、広範な周波数チューニングの3つの重要な性能を達成したテラヘルツ帯の位相ロック・フォトニクス・ワイヤーレーザーを開発した。このテラヘルツレーザーは、化学的センシングとイメージングの幅広い用途に応用が期待されている(Khalatpour et al., Nature Photonics online Dec. 12, 2018)。

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蛋白質単分子の新しい運動解析手法DXB

近年、蛋白質単分子の観測は驚異的な発展を遂げており、生体内の分子動力学を高速かつ高精度に観察することが可能となっている。従来のDXT(Diffraction X-ray Tracking)では、金ナノ結晶で標的蛋白質分子の特定の部位を標識し、標識された金ナノ結晶からの回折X線スポットの位置変化を微小時間分解能で観察することにより、単一分子の内部運動を測定する。

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ERLの復活なるか〜Cs-K-Sbフォトカソードと超伝導RF電子銃

ドイツ研究センターヘルムホルツ協会(HZB)のSRFグループの研究チームは、bERLinProプロジェクトの一環として、高輝度放射光源ERLに使用できる第強度電子ビームを加速する超伝導線形加速器を開発している。

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アップグレードに向けてダークタイムを迎えたESRF

世界の6GeV光源の先駆けであったESRFは現在、20ヶ月のシャットダウンに入り、2020年にユーザーに公開されるESRF-EBSに向けて蓄積リングの改修(実質的には新たなリングへの置き換え)が始まった。

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ニホニウムに続け〜未知の同位体は4,000

チェルノブイリや福島第一事故によって、放射性物質の印象は明るい未来を託す存在ではなくなったが、今日様々な分野で利用されていることは忘れてはならない。医学では、日常的に疾患の診断と治療に使われており、農業では照射は、農作物の品種改良に欠かせない。考古学では、同位体の存在比で正確な年代測定が可能になった。

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核共鳴振動分光法で進む水素結合の理解〜放射光の応用でみる水素結合

カーネギーメロン大学の研究チームは、核共鳴振動分光法を用いて、酵素、触媒および生体模倣複合体の化学反応性を制御する水素結合を調べ、水素結合が金属酵素と金属含有触媒の金属中心の反応性を制御する重要な役割を果たすことを見出した。(Weitz et al., Angewandte online Oct. 23, 2018)。

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求められる5G認可の根拠(安全性)の公開〜商用化の前にやるべきこと

ソフトバンクに起きた接続障害はソフトウエアによるものであったが、多くの利用者が被害を受けた。筆者のスマートフォンは4G表示がいつのまにか3G表示に切り替わったが、電界強度が低すぎて通話はできなかった。現代社会が4G高速通信の恩恵を受けていることが認識された瞬間だった。その4Gの次の規格が5Gである。

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コヒーレントブラッグロッド解析によるペロブスカイト結晶の3Dイメージング

ペロブスカイトは、原子および電子の配置に対応して、絶縁体、半導体、金属または超伝導体と変化する構造敏感な機能物質である。ペンシルバニア州立大学の研究チームは、APS放射光を光源とした3Dイメージング解析手法コヒーレントブラッグロッド解析(COBRA)を用いて、複雑なペロブスカイト結晶構造の3D原子および電子密度を可視化した(Yuan et al., Nature Comm. 9: 5220, 2018)。

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