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放射光第 3 巻第 1 号

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西独における放射光利用の標準研究
電子技術総合研究所斉藤輝文

1989年8月末より約2 カ月間、ベルリンにあるドの実験では頻繁に電流のレベルを変える必要が生

イツ連邦物理工学研究所 (PTB) の VUV radio

じ、大きな電流ほど良いという通常の利用者の要

metry部門に滞在する機会を得たので、当機関に望とは相入れない面を持つので、専用の運転モーおける VUV 域の標準研究の動向等を紹介したドが不可欠となる。私の滞在中、結晶分光器を用し、。

いた実験では波長の 1 点ごとに、電子の入射と電PTB はアメリカの NIST (旧称 NBS) のように、基本単位を始めとする様々な標準を確立し供流レベルの変更(意図的な減衰)を繰り返すという、賞沢な使い方をしていた。

給していくことを主な目的としている研究機関でPTB の専用実験室には 1 個の偏向電磁石から 3あり、多くの研究所はブラウンシュバイクに集本程のビームラインが入っており、 30---250eV 域まっている。ベルリンには BTB 設立 (1888 年〉のトロイダル回折格子分光器 (TGM) 、 200---2000以来の古い建物があり約 180 人(内科学者約 40

eV域のローランド円分光器 (RCM) 、そして現在人〉の職員が居るということであるが、私が滞在整備中の直入射分光器 (NIM) 等の分光ビームラした部門は BESSY の建物の中のー画にあり、専インの他、シンクロトロン放射の一次標準性を生用のビームラインを持っている。 PTB が VUV 域かすために重要な未分光ビームラインが置かれての標準研究を始めるにあたって、 PTB が独自のいる。いづれの分光器も未知の放射強度の光源と標準専用の電子蓄積リンク守を持つ案もあったが、シンクロトロン放射との比較ができるように、前

結局、そのための予算を BESSY設立資金の一部置鏡が回転可能でかっ、相方の偏光度の違いに対に充て、その見返りとして専用のビームラインと処するため分光器がその入射光軸の回りに回転で特別の空調の付いた実験室等を整備したというこきるようになっている。また高次光の一次光に対とである。 BESSY は良く知られているように民する強度比は、 TGM の場合透過型回折格子を、間会社の形態を取っており、いわば利用者にフォRCM の場合エネルギ一分散型の Si(Li) 半導体検トンを売っている。 PTB の VUV radiometry 部出器をそれぞれ用いて決定しである。二次標準放門のリーダーである Kühne氏の説明によると、 p射源として PTB は、重水素ランプを窓有領域でTB は BESSY の維持経費の 12% (年によって変校正済であるが、現在RCM の領域でレーザプラ動するが 1988 年の実績で約 140 万 DM ニ約 1 億ズ校正のための作業が進んでいる。また窓無しの円)を毎年支払うことになっているとし寸。これ

NIM の領域では、電子線励起による原子からのに見合う恩恵として、 6週間につき 3 日間は PTB発光を二次標準源さらには一次標準源になり得る専用の運転モードとなり、電子の電流やエネルかの研究を始めている。さらに BESSY の undula­

ギーを自由に変えることができる。 radiometry

tor からの放射強度測定の準備を進めており、(C) 1990 The Japanese Society for Synchrotron Radiation Research

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現実のマシンパラメータを用いた計算強度と比較ら特性の評価を行ってきた。この波長領域の特長して、一次標準放射源として実用になるかどうかは、表面での反射損失が大きく表面層での干渉効を検討してゆく模様である(電総研においても同果が顕著で、光の呼吸長が極めて短いことであ様の計画を持っている)。電子蓄積リングを一次る。したがって検出器の開発上、最も難しい領域標準として使う際に必要なパラメータは、適宜測で、特にキャリアの表面再結合をいかにして減ら定できるように装置が良く整備されている。磁束し、かっ経時変化をなくすかが課題であった。し密度の測定は、発光点の位置まで真空を破らずにかし最近のデバイス製作技術の進歩により、このNMR プローブを挿入することによって可能であ再結合損失がほとんどないフォトダイオードがほる。電子のエネルギーは、 spin depolar包 ationぼ実現している。ちょうど私の滞在中に PTB を法と呼ばれる方法により::t O.2MeV の確度で決定訪れていた浜松ホトニクスの山本晃永氏らを交じされる(この方法の BESSY での実現には物性研えて、この点について詳しい議論ができたのは有の礎山悟朗氏の貢献が大であったと聞いてい意義であった。分光感度に波長依存性の無い熱型る〉。蓄積電流は、約 1mA以上の場合校正済の直の検出器として、 PTB では極低温ボロメーター

流トランスで、それ以下の場合は真空中に置かれを現在開発中であり、プロポーショナル・カウン

た Si フォトダイオードを使用の都度、直流トランタ等の標準検出器の波長領域の拡大に、役立ってスで校正して使用する。さらに電流が少ない場合いくであろう。

は、蓄積電子の減少が光電流のステップとして観全般的な印象として、西独の真空紫外域の標準測されることを利用した校正法により電流が決ま研究に対する強い意気込みには圧倒される思いがる。その他のパラメータとして、意外に確度が充した。それは端的に人員配置に表われており、我分上がらないのが発光点までの距離である。ここが日本では赤外から軟 X 線という広範な波長領域

では複数のスリットを出た光線を検出する方法をの標準研究ならびに維持供給を、用いているが、これを可視域の光でやろうとする行っているが、西独では真空紫外・軟 X 線の領域と回折のボケによって精度が上がらないので、 Xだけに 15人もの人員が配置されている(ただし皆線の検出器を用いるところがミソである。

が常勤の職員というわけでなく内 5人は博士号取

9 人の研究者が検出器の標準に関しても Tegeler氏を中心に精得を目的としている大学院生で数年の雇用契約で力的に開発が進められている。これまで検出器の働いている)。因みに BESSY は EUROMET と標準は、 Samson型の二重電離箱のような標準検呼ばれる計画の中で、西ヨーロッパにおける校正出器によって校正されるのが通例であったが、こ施設として機能してゆくという。

こでは Si(Li) 検出器を直接、未分光のシンクロ私がベルリンを離れてからまもなく、壁の撤去ン放射で校正することを試み、満足すべき結果をとし寸、滞在時には想像もつかない展開になって得ている。この方法はいくつかの仮定を含んで、い今、町中は東側からの観光客で大賑わいを見せてるので厳密ではないが、シンクロトロン放射の一いるという。ニュースの映像を見るにつけ当時の次標準性を生かす方法のーっとして興味深い。こ

新鮮な印象が思い出される。いろいろな人と会えの Si(Li) 検出器と類似の原理に基づくフォトダたことも滞在を実りあるものにしてくれた。例えイオードについても、 TGM、 RCM 、さらにはばBESSY の見学に来られた，国際度量衡委員の結品分光器の領域で精力的に研究が行なわれていBlevin氏や、 NIST の Roberts 氏らとは標準研究る。筆者らもフォトダイオードの有用性に着目し談議に花を咲かせた。私よりも少し遅れて物性研て、これまで主に直入射の領域で理論実験両面かの宮原義一氏が BESSY に滞在され、一緒の宿舎

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96 1990 年 2 月になったこともあって、公私ともに楽しく過ごさせ担当されている核融合研の桜井氏が、ほぼ私と入て頂いた。十月始めにたまたま W igler‑Undulator

れ換わるような形で来られていた。

Workshop が BESSY で開かれ、高エネ研の山川最後に、今回の滞在に際し親身にお世話下さっ氏ら世界各地から集まった人達とお目にかかり、た Tegeler 氏を始め、 Wende ， Kühne 両氏、その自由・活発で極めて具体的な議論を聞くことがで

他の PTB の方々に深く感謝したい。

きた。また UVSOR の機器校正用ビームラインを<J海外情報じ>中国の放射光施設見聞記
分子科学研究所平谷

昨年末ちょうど 1 ヶ月中国に滞在し 2 つのシン

篤也

筆者が上海に着いた翌日が運悪く飛行機の便がクロトロン放射光施設、 HESYRL と BEPC を見ない日だったため、上海から合肥まで 9 時間半、学する機会を得た。この 2 つの施設の現状をお知列車での一人旅となった。その日の車窓からの眺らせするとともに中国の科学技術水準に対する印めや前夜歩いた上海の郊外からの印象は 20-30年象を述べたい。

前の日本に戻ったような「懐かしさ」であった。

今回の中国訪問は中国科学技術大学(合肥市〉

合肥では HESYRL の観測系責任者である張允武のシンクロトロン放射光施設HESYRL (HefeiS(ZhangYun-wu) 教授のもとに約 3 週間滞在しynchrotronRadiationLabo)からの招待によた。彼の部屋がある加速器楼はリング室がある科るものであった。 HESYRL の光源は 800MeV 電学技術大学の新キャンパスとはかなり離れた旧子ストレージリングであるため、規模や利用目的キヨンパスにあり、そこでは分光器設計、電気回が良く似ている分子研UVSOR (750Mev) とはこ路やコンビューターシステムの製作、レーザーホれまでにも多くの交流があった。 HESYRL は昨

ログラフィを用いた X 線顕微鏡用ゾーンプレート

年4 月に試運転に成功し、筆者と分子研の 3 人のやグレーティングの作製、光化学ビームライン用技官が招待状を受け取った段階では 11 月には瀬谷実験装置の立ち上げなどが行われていた。この建・波岡型分光器、 X 線顕微鏡ビームラインの組物や大学の他の研究室などを案内してもらって印立、調整が行われる予定であった。

3 人の技官は象的だったのは精密な実験装置やコンビューター

この観測!系に関する技術交流を、筆者は光化学用のある部屋には必ず電圧安定器が 1 台は置いてビームライン取り付ける分子線装置の立ち上げとあったことである。

そのチェックのための実験を行なうことになってし、 fこ O筆者らがHESYRL を見学に行ったときにまずび、っくりしたのは、玄関からわずか十数歩、しか