2009, Jan.

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No.

CONTENTS
レーザー技術総合研究所所員一同【謹賀新年】年頭所感「志を高く継続は力なり」
レーザーコンプトン散乱ガンマ線による陽電子発生
リモートセンシング技術によるコンクリート探傷への応用シンポジウム
主な学会報告予定

レーザー技術総合研究所所員一同

【写真】
前列左より
中列左より
後列左より

又賀、今崎一夫、中塚正大、所長・山中千代衛、井澤靖和、稲崎 登、藤田雅之
坂井寛久、島田義則、佐伯 拓、古河裕之、コスロービアン ハイク、李 大治、コチャエフ オレグ、小野田理恵
古瀬裕章、本越伸二、砂原 淳、谷口誠治、宇野和行、染川智弘、幸脇朱美
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年頭所感「志を高く継続は力なり」
財団法人

レーザー技術総合研究所

山中千代衛

2009年平成21年己丑（つちのとうし）の新年を迎え皆様に心より正月のご祝辞を申し上げます。
（財）レーザー技術総合研究所も創立22年を経て、光科学技術の研究開発と技術展開に確固たる基盤を築き上げました。この経験は長年の努力に裏打ちされ私達にとって何よりも大切な財産であります。この間、20年の長きにわたり関係の皆様から頂いた不断のご指導、ご鞭撻に心より厚くお礼申し上げます。
昨年来米国発の金融危機は全世界に波及し、今やわが国の実体経済にも影を落としつつあります。米国主導のグローバル経済にも変革の秋が到来したかに見えます。この新しい変動の時代に向けわが国も自らの事は自らで決する心構えが必要です。このためには斬新な科学技術力を涵養し国際的に確固とした立場を構築しなければなりません。
20世紀は電子の時代と言われますが、21世紀は光の時代です。レーザーを中心とした光科学技術は情報通信はもとより環境・エネルギー分野でも鍵となる技術であります。当研究所は設立当初より産学の橋渡しとなり、最新の光技術を産業界に展開することを使命として参りました。過去20年の実績を顧みますと、レーザーウラン濃縮に始まり、レーザー誘雷、CO2、ダイオキシンなど環境物質のレーザー処理、レーザー加工、自由電子レーザーの開発、レーザープラズマX線源、レーザーロケット推進、レーザーγ線による核種消滅処理、レーザー除染、太陽光励起レーザー、レーザーエネルギー伝送、レーザーによる宇宙デブリの除去、白色ライダー、レーザーによる蛋白質の解明、レーザー超音波探傷、EUV光源開発、MEMS技術、レーザー地雷探査などの研究開発を推進して参りました。その成果は高く評価されています。
これからも大阪大学レーザーエネルギー学研究センター、（社）レーザー学会と協力して三位一体の運用を旨にレーザー科学技術の振興を計り科学技術立国のため精一杯努力する覚悟であります。
「志を高く継続は力なり」をモットーに時代に適合する新体制を整えて社会に奉仕し皆様のお役に立ちたいと存じます。
つきましては今後とも相変わりませず皆様のご支援をお願い申し上げる次第であります。

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TOPICS

レーザーコンプトン散乱ガンマ線による陽電子発生
レーザーエネルギー研究チーム

１．陽電子源の研究背景

李大治、今崎一夫を行う。レーザー波長1064nm、電子エネルギー 1 GeV

陽電子は、Dirac の相対論的量子力学において、電での発生する最大ガンマ線エネルギーは16.7 MeV であ子の反粒子として予言され、後に宇宙線中において発る。

見された。電子と反対のプラス電荷、電子と同じ静止３．陽電子発生原理質量およびスピンを持つこと、電子と対生成、対消滅

光が物質中を通過するとき、光子エネルギーによっすることなどはよく知られている。今日では、陽電子て電子・陽電子対生成の反応が生じる。対生成は、高は基礎科学分野から、医学診断、工業イメージングなエネルギーを持った光子が原子核などに衝突したときどまで広い範囲に利用されている。従来の陽電子発生に、電子と陽電子が生成される自然現象のことで、光装置は、放射線物質と減速材を利用して数十KeV の陽子に対する原子核の標的が存在すると、クーロン場で電子ビームを作る。エネルギーの高いフラックスの大散乱により運動量の一部を核に与え、全体としてエネきい陽電子源を開発するために、我々は電子蓄積リンルギー・運動量の保存則を満たすため、対生成が起こグをベースとするレーザーコンプトン散乱ガンマ線をり得る。もちろん電子・陽電子対を作るには、少なくと用い、この研究を進めている。

も電子と陽電子の質量の和に相当するエネルギー 1.02

２．レーザーコンプトン散乱ガンマ線

MeV以上のガンマ線光子のエネルギーが必要となる。

レーザー光子が高エネルギー電子により散乱されガンマ線を発生する。このようなガンマ線発生装置は残ったエネルギーは電子・陽電子の運動量になる。

４．陽電子計測

ニュースバル電子蓄積リングにおいて設置された。

陽電子計測の配置図を図１に示す。レーザーコンプ

ニュースバルは1から1.5 GeV の電子エネルギーで運トンガンマ線は3mmφのコリメーターを通じて薄い鉛転する周長約120m の蓄積リングである。1 GeV運転でターゲットに当たる。ターゲットの直後に電磁石を置は、250mA でTop Up（随時入射一定電流運転）が可能

き、磁場によって生成した電子と陽電子を逆方向に曲で、1.5 GeVモードでは、500 mA程度で蓄積後電流減げることで分離させる。入射ガンマ線光子数及び散乱光衰モードでの運転となる。レーザーコンプトン散乱ガ子、電子と陽電子を計測するために、それぞれターゲッ

ンマ線装置は10m の長直線部に設置されている。蓄積リング収納トンネルの外部に設置したレーザーを長直線部下流からリング内へ導入して、直線部で電子と正面衝突する。発生するガンマ線は、収納トンネル外部のハッチ内へ導き、計測および照射実験【図１】
陽電子発生配置図

磁場なし

磁場あり

【図２】
Imaging plate #2からの像【図３】
陽電子発生率とターゲット厚
みの依存関係
3ト前とターゲット後ろにイメージングプレートを置いプトン散乱ガた。照射後、イメージングプレートに記録したデータをンマ線装置が読み取ってデータを処理すると、陽電子のエネルギーTop Up（電流スペクトルと発生量などが分かる。

250mA、 レ ー

５．実験結果ザー出力5W）
で照射計測結果を図２に示す。これは磁場ありとなし場

運転する場合合でのイメージングプレート #2の像である。磁場なし

は、 今 の 陽 電

場合は散乱光子、生成した電子と陽電子全てが中心に子発生配置で、集中するが、磁場を印加すると、電子と陽電子が分離約3072個／秒、する。発生量は陽電子より電子のほうが多い。電子は対生成とコンプトン散乱両方で生成されるからである。

数MeV の 陽 電実験を行う筆者
子 を 発 生 で き【写真】

発生量はターゲット厚みにも依存する。実験結果を図３た。に示す。鉛ターゲットに対して3mm の厚さでは最大発生率4.36% に達すことが分った。それで、レーザーコン今後、試料依存性や、発生量向上についての研究を進める。

INFORMATION

リモートセンシング技術によるコンクリート探傷への応用シンポジウム
日場
主時：平成21年１月29日（木）所：東京国際フォーラム Ｇ−５０２号室
催：（財）レーザー技術総合研究所、（独）鉄道・運輸機構

司会：鉄道総研技術研究所
13:30-13:35 開催挨拶（鉄道・運輸機構）【プロジェクト研究】
13:35-13:55 レーザー超音波リモートセンシング装置の高効率化
レーザー総研13:55-14:15 コンクリートへのレーザーインパクトシミュレーション
東京工業大学
14:15-14:35 鉄道トンネル覆工検査とその模擬供試体の製作
西日本旅客鉄道
14:35-14:55 コンクリート欠陥検出アルゴリズムの開発
鉄道総研技術研究所
14:55-15:15 レーザー超音波リモートセンシング装置を用いた実欠陥探傷
レーザー総研15:15-15:30 休 憩
司会：JR東日本コンサルタンツ【レーザーを用いた超音波、振動検出技術】
15:30-15:50 レーザー超音波における信号印加レーザーの波長依存性
高知高専
15:50-16:10 構造物診断用非接触振動測定システム「Uドップラー」
鉄道総研技術研究所【コンクリート探傷技術】
16:10-16:30 打音検査に関する最近の現状
佐藤工業
16:30-16:50 赤外線診断に関する最近の現状
コンステック
16:50-16:55 閉会挨拶（西日本旅客鉄道 坂本保彦）

篠田昌弘

島田義則
内田成明
御崎哲一
大村 寛和
オレグ コチャエフ
羽矢洋

赤松重則
上半文昭
歌川紀之
込山貴仁

主な学会報告予定
２月１日（日）〜４日（水） Advanced Solid-State Photonics(Denver, CO USA)
古瀬裕章 「Eﬃcient Operation of Directly Cooled Yb:YAG Ceramics Laser Oscillator」
３月27日（金）〜30日（月）日本化学会第89春季年会
ハイク・コスロービアン 「過渡吸収測定によるPYP光サイクル反応の初期過程の研究」
Laser Cross No.250 2009, Jan.

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掲載記事の内容に関するお問い合わせは、編集者代表・島田義則までお願いいたします。
（TEL:06-6879-8737, FAX:06-6878-1568, Email:shimada@ile.osaka-u.ac.jp）