放射光第 3 巻第 2 号 (1990年)

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寸研究会報告じ〉

東京大学物性研究所短期研究会「高輝度放射光による新しい分光科学」
摂南大学工学部

塘賢二郎

標記の研究会が，塘賢二郎(摂南大・工)，国

リングは，遠赤外線から X 線領域に至る広い光エ

府田隆夫(東大・工)，池沢幹彦(東北大・科

ネルギー領域の放射光を提供できるように設計さ研)，会田れ，多彩な需要に応ずるようにしたものである。

修(大阪府大・工)，福山秀敏(東大・物性研)，松岡正浩(東大・物性研)，石井武

高輝度光源は，アンジュレータを主体にした光源比古(東大・物性研)が世話人となって，平成 2で，小さい光源サイズと光の発散の極小化を計る

年 2 月 7 日(水)，8 日(木)の両日にわたっため，低エミッタンスになるように設計される。て，東京大学生産技術研究所 3F 会議室において光輝度光源では，複雑な光学系を通過して試料に開催された。参加者は 100 名を越え極めて盛況で到達する光の強度を著しく高めることができるのあった。その報告書が「物性研だより」第 29巻，で，高分解能で高精度の，そして，先端的な研究

第 6 号 (1990年3 月〉に世話人により掲載されたを行うことができる。それらは第三世代の光源とが，放射光学会の皆様の参考のため，その一部呼ばれる。光輝度光源は，一般に， X 線用の大型を，物性研究所のお許しを得てここに転載するこリングと真空紫外線および軟 X 線用の中型リングととします。に分かれる。いずれの場合も，汎用光源に比べて，サイズが大きく建設費が高い。

最近数年の聞に，放射光の科学研究・技術開発

X 線用の高輝度リングは，ヨーロッパの十数ヶへの応用は極めて急速に一般化してきた。世界中国が共同で建設しているもののほか，米国のアルの多くの国々で，放射光光源、が稼動しており，まゴンヌと我国の兵庫県に建設が予定されている。

た，新たに建設されている。その中にあって，我真空紫外線・軟 X 線用の高輝度光源は，米国の国は放射光研究の最も盛んな国である。既に 10基ノ〈ークレーとイタリヤの卜リエステで建設が進め以上の光源用ストーリジリングが稼動中であり，られているほか，更に数基が建設中である。それに加えて，新しいはじめ世界のいくつかの研究機関より建設計画の光源計画の提案も数多くなされている。これらの〆提案がなされている。

ドイツのベルリン放射光研究所

放射光光源は，大きく分けると，工業用ないしそこのような状況の中にあって，東京大学物性研のための技術開発用と基礎研究用に分類できる。

究所は，かねてより，新しい光源計画の検討をす前者においては，光源用ストーリジリングの小型すめてきた。よく知られているように，東京大学化が目論まれており，コストパフォーマンスを改

物性研究所は，我国ではじめての，そして，物性善するための技術開発が研究の中心的課題で、あ研究専用に設計されたものとしては世界でもはじる。後者，すなわち，基礎科学・応用科学研究用めての電子ストーリジリングを有しその設備をの放射光光源には，汎用型のものと低エミッタン

全国共同利用研究のために提供し多大の業績をス高輝度光源がある。汎用型の光源用ストーリジ

あげ，この研究分野の発展に多大な貢献をしてき一7l-(C) 1990 The Japanese Society for Synchrotron Radiation Research

放射光第 3 巻第 2 号 (1990年)182た。現在もなお活発な研究活動が続けられている

ずる諸々の緩和過程が興味のあるところである。のは言うまでもない。この実績と経験の上に立っ

この分野においては，研究の幅が大変に広く，実て立案された新しい光源計画は，光物性・分光学験も極めて活発に行われている。時間の制限によ研究の画期的発展と自由電子レーザーを頂点とすり，る新型光源の発展促進を主目的として，真空紫外が選ばれた。固体の分光研究については，現在と線および軟 X 線波長領域の高輝度ストーリジリン

くに活発に研究が行われている磁性にかかわる物

グとそれに適合した先端的測定系を建設すること

質のうちから高温超伝導体を含めて 4 テーマを選を骨子とするものである。現在我国で稼動中ないんだ。イオン結品や半導体に対しては，光物性研し計画中の光源は X 線用大型高輝度リングを除究の対象として，古くから数多くの研究がなされいて，工業用または汎用のものである。従って，ている。最近になって蛍光実験について新しい発

東京大学物性研究所の計画は，世界の潮流からみ展があり，その先に大きな分野が拓けるという期ても，必ず実現しなければならないものであると待がある。本研究会では，それらのすべてを取上信ずる。

げることはせず，夫々について，限られたテーマ

ここでは，二つの広い領域にまたがるテーマ

しかしこのような，経費の上からは大型になで将来を見通すことにした。この事情は有機固体らざるを得ない先端的研究計画については，それについても同じである。固体表面の研究は放射光を遂行することの意義が，多くの研究者の聞に，による研究が最も活発に行われてきた分野であ十分に理解されていなくてはならない。一方，多り，その発展もまた日進月歩である。ここでは，

くの研究者の聞の討論を経て，斬新な研究のアイ基礎的な電子構造解析から二つのテーマ，応用にディアが生まれる。本研究会は，このようなことつながるこつのテーマ，それに光刺激脱離を加えを背景にして企画され，平成 2 年 2 月 7 日(水)，て，合計 5 テーマをとりあげた。放射光の生物学

8 日(木)の両日に実行された。場所は東京大学

への応用のうち，照射効果の研究は，光励起に生産技術研究所大会議室であった。物性研究所短始って最終的な生物学的効果の発生に至る複雑な期研究会は物性研究所講義室において行われるの機構の解明を目指すものであるが，その初期過程が普通であるが，参加者が多数にのぼるため，大は，一種の光化学変化の追跡に相当し分光学的きな会場を用意した。にも興味のあるところである。従って，本研究会

研究会の構成は後出のプログラムに示される通りであり，また，各講演の内容は講演者によってでは，そのような研究分野における将来の展望を行うことにした。

書かれたアブストラクトに見られる通りであるので，

ここでは，高輝度光源が出現すると，これまでは実験されこのような構成を選択した理由にていなかった新しい研究をすすめることが可能について簡単に述べる。プログラムにおける講演のなる。それらには，実験方法に根ざしたものと研配列によらずに記述することにすると，まず，従究対象物質に根ざしたものとがある。前者の中か来積み上げられてきた知識の延長上にあって，高らレーザーとの 2 重照射による実験と試料に対す輝度光源によってもたらされる高分解能化・高精る外的条件を変える実験を取り上げた。後者で度化を通して，得られるデータの質が向上する類は，以前からよく研究されてきた気体と固体のほの研究がある。気体の分光研究では，数百 eV のかに，液体やクラスターのような今後発展が予想

光領域での分光性能が飛躍的に向上することが見される物質についてもサーベイすることにした。

込まれるため，内殻電子の吸収スペクトルに関す高輝度光源を利用する際には，新しい技術をこる研究が重要になる。とくに，光励起によって生れに結合させて研究をすすめるのが有効である。

一 72-

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分光性能が高くなって，光吸収スペクトルのエネグ設計上の諸問題を概観する。次に，高輝度光にルギ一分解幅が小さくなったとき，何が見えてくよる光学素子の熱負荷とそれによる素子の変形やるのか，あるいは，今見たいスペクトル構造を分劣化の問題，高分解化を達成するために必要な光解するには，光学系はどのようになっている必要学系への配慮と設計の指針などの問題が取り上げがあるのか。そのような問題が次に取り上げられられた。それから，広いエネルギ一範囲で動作すた。対象となった個々のテーマは，高分解能分光

る自由電子レーザーの実現は，高輝度光源計画ののほかに，円偏光の利用，スピン偏極光電子分光背後にあって，実験，遠赤外分光，なっている。一方で自由電子レーザーを応用して自由電子レーザーであった。

これを駆動するもう一つの力に最後に，高輝度光源を用いる実験につきものの重何がわかるかを見たので，ここでは，技術上の諸大な困難とその克服の仕方，その見通しについて問題が取り上げられた。以上がフ。ログラムの概要の問題が取り上げられた。まず，光源の高輝度化である。各講師の講演につづ、いて，活発な討論がを達成するために越えねばならぬストーリジリンおこなわれた。

プログラム

2 月 7 日(水)1.研究会の経緯 (g :45‑10:00)

2.

世話人挨拶

塘賢二郎(摂南大・工)

新しい光源計画

石井武比古(東大・物性研)

技術上の諸問題と実現の可能性 (10 :00‑10:30)
高輝度光源

3.

宮原義一(東大・物性研)

凝縮系の新しい分光 (10 :30‑13:00)

極限レーザと組み合わせた実験松岡正浩(東大・物性研)

高圧下での実験

毛利

パルス強磁場下での実験後藤恒昭(東大・物性研)

スペクトルの温度依存性

菅滋正(阪大・基礎工)

液体金属の電子状態

藤原毅夫(東大・工)クラスターの電子状態

塚田

5.

捷(東大・理)食忌

4.

信男(東大・物性研)

気体の分光(1 4: 00‑14:50)

F)

原子・分子の光吸収スペクトル伊藤健二(高エネ研・ P

解離とダイナミックス

佐藤幸紀(東北大・科研)

固体分光(1 4: 50‑18:30)
d 電子系と共鳴励起

五十嵐潤ー(阪大・理)f 電子系と重いフェルミ粒子藤森休憩

淳(東大・理)15分

高温超伝導体の電子状態

小谷章雄(東北大・理)

半導体の光励起谷口-73 ー雅樹(広島大・理)放射光第 3 巻第 2 号 (1990年)

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アルカリハライドの発光と励起緩和・光化学の最新の研究

中川渡辺英之(福井大・工)誠(分子研・ UV-SOR)

有機固体の電子状態

関一彦(広島大・理)

希土類化合物における価数混合と内殻励起スペクトル

城健雄(阪大・理)2 月 8 日(木)6.

新技術の利用(1 0 :00‑12:30)

PF における円偏光ビームラインの建設の現状と利用研究計画

宮原恒星(高エネ研・ PF)

スピン偏極光電子分光実験菅原英直(群馬大・教育〉

高分解能分光と XANES

中井俊一(宇都宮大・工〉

遠赤外とミリ波分光

池沢幹彦(東北大・科研)

UCSB の FEL

本河光博(神戸大・理〉

遠赤外分光に関するコメント

難波孝夫(神戸大・理)

パルス光の利用

三谷忠興(分子研〉

昼食

7.

技術上の諸問題と実現の可能性(1 3: 30‑14:30)
ビームラインと光学素子

柿崎明人(東大・物性研)

鈴木章二(東北大・理)佐藤

山寄鉄夫(電総研)

自由電子レーザー

8.

表面科学(1 4:30-17:25)
金属表面の電子状態と吸着

太田

半導体表面

張紀久夫(阪大・基礎工)休憩

9.

繁(東北大・理)俊明(広島大・理)

15分

ヘテロ界面の制御と電子構造の解明

小間篤(東大・理)光CVD と光エッチングの基礎

字理須恒雄 (NTT 厚木)

光刺激脱離村田好正(東大・物性研)檎枝光太郎(立教大・理)

照射効果(1 7 :25‑17:55)

生体分子の照射効果‑74‑