X線自由電子レーザー
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X線自由電子レーザー（エックスせんじゆうでんしレーザー、英：X-ray free electron laser、略称：XFEL、エックス-エフ-イー-エル）とは、自由電子レーザーのうち、X線領域で発振を行うものから得られる光である。可干渉性を持ち、短いパルス幅、大きなピーク輝度を持つ。
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[編集] 概要
[編集] 光発生のしくみ
非常に小さなエミッタンスをもつ電子銃から得られる電子ビームを加速し、アンジュレータを通過させることにより光を得る。アンジュレータを1回通過する間に十分な強度の光を発生(レーザー発振)させるためには、電子ビームが小さなエミッタンスでかつ大きなピーク電流を有することが必要となる。このためには電子ビームのエミッタンスを悪化させること無く輸送、加速すること、複数のアンジュレータの光軸を一致させること、その光軸と電子ビームの軌道を高い精度で一致させることが重要である。
0.1nm以下の波長でのSASEを目指したFEL（XFEL)は、2008年の時点において、米国（SLAC国立加速器研究所 Linac Coherent Light Source LCLS）、日本（理化学研究所）、ヨーロッパ（European XFEL）で建設が進められている。
日本では、SACLAが2011年6月に波長0.12nm（1.2Å）のX線自由電子レーザーの発振に成功し、2011年度末の供用開始を目指して整備が行われている。
[編集] 用途
2008年の段階ではまだ光が得られていないため、実際にX線領域での実験は行われていないが、大ピーク強度、可干渉性の特長を生かした下記の用途（案）が考えられている。
- 創薬に重要な役割を果たす膜たんぱく質の構造解析
- 細胞の発生･分化などに関与する機能性RNAの機能解明
- 水素などを吸蔵する気体吸着素子の開発
[編集] 関連項目
[編集] 外部リンク
- Stanford Linear Accelerator Center Linac Coherent Light Source
- X線自由電子レーザー計画合同推進本部
- The European X-ray Laser Project XFEL
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