KEKフォトンファクトリーに新設されたX線顕微鏡ビームラインの共用が開始

KEKフォトンファクトリーに新設されたX線顕微鏡ビームラインの共用が開始
2019年4月24日、高エネルギー加速器研究機構(KEK)のフォトンファクトリーにおいて、新設のビームラインとPF-AR(フォトンファクトリー・アドバンスリング)が公開された。

フォトンファクトリーは放射光施設で、国内に9カ所あるうちのひとつとなる。ほぼ光速にまで加速した電子ビームを曲げるときに生じる放射光を利用して、物質を計測するための施設だ。ナノの世界を見るものといった認識でよく、シャープのIGZOパネルの開発に大きく貢献したり、エコタイヤの開発、リチウムイオンバッテリーだけでなく、全固体電池における電子の振る舞いをリアルタイムで計測、身近なところではおいしいチョコレートの開発にも利用された。

フォトンファクトリーの場合は、線形加速器からの電子ビームを周長187mのリング内で回し、複数のビームラインに放射光を提供する。フォトンファクトリーで使用できる光は、極紫外線や軟X線、X線など波長の短い光だ。またPF-ARはPFよりも大型で電子ビームエネルギーが6.5GeVと高く、KEKではPFとPF-ARを計測内容によって使い分けている。

X線はレントゲンでもお世話になっているが、イメージ通り、非破壊で内部を見られるのがまずもっての強みだ。主な手法としては、回折や散乱を利用して試料の原子または分子配列を探ったり、分光を利用して物質の電子状態や化学結合も調べたりもできる。試料に照射することで起きる化学反応を利用して、新しい物質の創成や化学反応の仕組みを調べることも可能だ。といったことから、利用するメーカーは幅広く、また需要も多い。近年のナノなモノづくりには欠かせないものが放射光だ。そのため、仙台に次世代放射光施設の建設も決定した。

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