フエ厶卜秒オーダの分子の動きをX線で観る

摘要

最近，日常生活の中で，レーザポインタ，レーザプリンタ，レーザ加工.レーザ治療など.「レーザ」という単語を耳にする機会が増えている.日常生活でよく聞くレーザ光は，ほとhどの場合，赤～青色の可視光領域(波長約400～800 nm)の光であり,波長幅が狭い，指向性が高い.波の位相が揃っているといった，光として優れた性質を有している.一方，可視光よりも波長が3～5桁短いX線領域(波長約0.01～1nm)では.電子加速器中を周回する電子が磁場中で曲げられることにより発生する「シンクロ卜ロン放射光」(以下，放射光)が光源として幅広く利用されている.X線領域でのレーザ装置の検討は古くから行われてきたが.X線領域では可視光領域と同じょうに2枚の鏡を使つた共振器を構成することができないために.X線領域でのレーザ発振は極めて挑戦的な課題とされてきた.そこで.2枚の鏡を使ってX線を閉じ込める代わりに，加速器の磁場中で媒質(電子)と光(X線)が十分長い距離にわたって相互作用すればよいのではないか，というアイデアが登場した.これがX線自由電子レーザ(X-ray Free Electron Laser：XFEL)である(図1).現在.世界では数力所でXFELが稼働しており，国内では兵庫県西播磨でSACLAと呼ばれるXFELが供用されている.