2006, Jul.

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高耐力コーティング開発の国際協力へ
第33回IEEEInternational Conference on Plasma Science に参加して【光と蔭】
世界に出て戦うには光合成アンテナ装置の単一粒子極低温蛍光分光【写真】
米国ロチェスター大学
レーザーエネルギー研究所

高耐力コーティング開発の国際協力へ
レーザー技術開発室

本越伸二

米国ロチェスター大学レーザーエネルギー研究所（University of Rochester: UR, Laboratory of Laser
Energetics: LLE）
を、去る６月19日〜23日訪問した。
目的は、URで開催されている光学薄膜のサマースクー
ルへ参加し、薄膜技術の知識を深めることと、同様のスクールがILTで開催できないかを検討し、さらにレーザー損傷評価および高耐力コーティング技術について研鑽をすることであった。
●基礎研究の蓄積の記載がある。つまり、1980年代から少しずつ更新はUR のサマースクールは、毎年この時期に行われてされているが、その基礎になる考えがLLE にあり、そいる。光学薄膜については、隔年開催で、今年は他にもれを求めて参加するものと思われる。また、Numerical

光学、レーザーなど９個のテーマがあげられていた。

Methods と題して、カナダのJ.A.Dobrowolski が延べ

日本でも、光学薄膜に関するセミナーや講習会が様々一日講義をした。彼は光学薄膜の数値計算に関する開な機関で開催されているが、内容は１日で納まる。UR

拓者であり、「 もう50年もこの仕事をやっているよ」とサマースクールでは、間に装置見学が入るが、５日間笑っていたので、既に70歳を越え、今なおかくしゃくにわたって開催されるため、深い内容が期待された。と各地に講演に訪れ、サマースクールでの講義も楽し

今年の参加者は約20名。米国内だけでなく海外からのみにしている。サマースクールの活用と旅行は大変盛参加者もいた。また年齢も20代前半から50代までと幅んである。

広く、このサマースクールに対する根強い支持があり、●2008年OMEGA-EP へ

それは、LLE が長年積み重ねてきた研究実績によるもLLE ではレーザー核融合用レーザー装置OMEGAのと思われる。スクールの半分を占めたのは、薄膜の（60beams、40kJ）に加え、高速点火実験用OMEGA-EP設計概念である。テキストの中にはJune 84や、June 88（2.6kJ, 1ps）を建設中である。
2008年稼働開始を予定して次ページへつづく

高耐力コーティング開発の国際協力へいるが、現在はX線実験用真空チャンバー、パルス圧波洗浄装置、種々の加工・研磨装置を使用している。

縮用真空チャンバー、レーザーライン用構造体が設置

レーザー損傷評価装置では、NIF の評価仕様に合わせされ、急ピッチに作業が進められている。LLNL では、た１cm2の損傷個数を評価する10ns, 10Hz のYAGレー

レーザー核融合実証炉NIF（National Ignition Facility）

ザーに加え、OMEGA-EP の光学素子用に0.7〜10ps のの建設が進んでいる。LLE は、その一端を担わされて超短パルスガラスレーザーで評価を行っている。ILTいる。光学部品についてはその役割は大きく、特に、高でも阪大レーザー研で建設しているFIREX用に１ps のレーザー損傷耐力化のために全てのコーティング素子損傷評価用レーザーを立ち上げようとしている。LLEについて、レーザーコンディショニング（低いレーザー

では大気中で評価しているのに対して、ps域の使用は照射強度から徐々に強度を上げ照射し、損傷に起因す真空中になるため、ILT では真空容器内で評価ができる混入物などを取り除く手法）に２台のYAGレーザーるように準備を進めている。OMEGA-EP、FIREX の装置（100mJ、10ns）を使い、約20時間自動でスキャンし仕様は比較的近いので、今後、試料やデータのやり取繰り返し照射をしている。このNIF対応の作業のため、りも行い、協力し高耐力光学素子の開発を進めていき

OMEGA-EP は全体に遅れている様子である。

たい。

●高耐力化への国際協力を
NIF、OMEGA-EP ともに光学素子の高耐力化は重要な課題の一つである。そのため、LLE では口径

今回の貴重な経験を活かし、レーザー技術開発室としてさらに研究を加速しながら、独自のサマースクールの開催等も検討したいと思う。

700mm まで可能な真空蒸着装置を稼働し、大型の超音REPORT

第33回IEEEInternational Conference on Plasma Scienceに参加してレーザー加工計測研究チーム■チェリーの都市・トラバースシティ市で開催

山浦道照

特性、超短パルスレーザーを用いた応用、パルスパワー

2006年６月４〜８日の日程で、第33回米国電気電用いた水中放電、核融合プラズマ、プラズマ宇宙応用子学会（IEEE）主催のプラズマ科学に関する国際会議など、非常に多岐にわたり、会議期間中、最新の成果（ICOPS06）が、米国ミシガン州トラバースシティ市でが続々と報告された。

開催された。

■球状の電気塊の観測

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トラバースシティ市は、ミシガン湖の周辺に位置し、米国では、"Lightning Ball" と呼ばれる、雷の前後、チェリーで有名な都市で毎年7月には、チェリー祭がもしくは雷発生中に約５％観測される、球状の電気開催される。"トラバースシティ " と聞くと日本人には、塊[r＝30cm、最大導電率0.1 (Ω-1m -1)] の観測についてなじみが薄い都市と思われるが、米国人にとっては、Plenary Talk で, Sandia National Laboratories から報

夏休みにいきたい観光地ベスト10に入る有名な都市で告され、会場内の研究者がLightning Ball の物理現象にある。

非常に関心を示していた。Naval Research Laboratory■会議の概要からは、プラズマチャネルの放電誘導効果に関する詳

参加者は、約500人であり、米国の研究者を中心に、細な結果が報告された。極短レーザーを用いて生成す

欧州、アジアでは、韓国、中国からの参加者が目立ち、るフィラメント状のプラズマチャネル（密度1016cm -3、日本からの参加者は少なかった。会議内容は、プラズ

φ100μｍ）の放電誘導効果は、直流電場中で80％とマの基礎特性から、Ｚピンチ放電からのＸ線、Ｋα線非常に高い確率であるとの報告であった。他にも、放射特性、高圧もしくは低圧中での非熱平衡プラズマ

Lightning Ball の研究は、University of Tennessee

のProf. Igor Alexeﬀ が、極短レーザーを用いたフィ報告された。スズドロップレットターゲット（φ100μラ メ ン ト 状 の プ ラ ズ マ チ ャ ネ ル に 関 す る 研 究 は、m）を用いた際の、最適レーザー波長、照射強度が示さ

University of New Mexico のProf. Jean-Claude Diels がれた。さらに、ダブルパルス方式や３ビーム照射方式精力的に行っている。米国の研究機関からのこれらのを用いることでＥＵＶ光変換効率が上昇するとの報告

成果（雷研究の関心の高さ）は、レーザー誘雷技術の研もなされた。水中泡放電を用いて、ＯＨラジカルを生究に長年携わってきた当研究所および私自身、今後の成させ、このラジカルを水中の難分解性物質（環境有研究に非常に励みとなった。

害物質）に応用する研究（University of New Jersey）な■まだまだ紹介しきれない

ど、放電プラズマを用いた環境有害物質の処理に関す最新の成果が、数多く報告されている。当研究所

るものも目立った。このICOPS は、毎年、米国の都市も取り組んでいるEUV光源開発に関しては、米国のを中心に開催されており、来年は６月17〜22日の日程

Argonne National Laboratory から、3Ｄコードを用いで、University of New Mexico でパルスパワー国際会

たＥＵＶ光変換効率に関するシミュレーション結果が議との合同開催予定である。

世界に出て戦うにはFIFAワールドカップ2006年ドイツ大会において、わがサッカー代表チー……117

ムはオーストラリア、クロアチア、ブラジルと一次予選を戦ったが２敗１分けの勝負で１勝もできず敗退した。ゲームを応援する人々の熱気は相当なもので、マスコミなどでは絶対勝つという口調が蔓延していてまったく冷静な戦術評価などどこかにケシ飛んだ情況であった。贔屓の引き倒しもいいところである。
前回の日韓大会では地元ということもあり一次予選は突破したのだが、前々回のフランス大会ではやはり予選落ちだった。まず大ざっぱにいって日本のサッカーのレベルはこの位なのだ。
その理由としてまず第一に個人技の能力は体力も含めてなかなか一流とはいえないのだから、もし勝とうと思えば日本独特のチームワークで勝負を挑む策戦が肝要だと思われるのに、全く組織で戦う準備が尽くされていなかった。名プレイヤーは必ずしも名監督ではないことは公知の事実である。
このような基本的なことに関し、協会に誰も進言しないで、イノセントにあり姿のまま戦うのはまった
く昔の日本軍を思わせる。昭和の初期中国大陸で支那軍相手に一応戦果を上げたから、これで世界で戦えると思ったのはまったくもって身の程知らず、愚の骨頂であった。誰も正しい情報を持込もうとはせず、また施政者は国の能力評価に聞く耳を持たずという環境では敵を知らず己も知らずという訳で世界へ出れば百戦百敗が落ちなのである。
どうもわが国民の慣わしとして戦い方を冷徹に判断して勝負に出るという考えは希薄に見えてしまう。
理非曲直も理解せず勢いにまかせて突撃するのは誠に情けない風習といわねばならない。
ところでレーザー核融合の国際競争ではわが大阪大学レーザー核融合研究センターは遥かに高等な策戦で臨んだと思っている。まず競争の初期から戦う体制を準備したことである。そして絶えず海外の研究情勢を分析・評価し、先手を打って新しい着想を展開していったのである。同時に研究推進に備えてロジスティックスを整備することも忘れなかった。研究資金、研究資材、研究人員の兵たんがなければ戦う前に負けてしまうのだ。この点当時の文部省国際学術局は賢明だった。さらに政治のあと押しも期待できた。
エネルギー問題やセキュリティー問題、そして食糧問題に関して国は確固とした政策を持たねばならない。
世界で戦うには日本の特色を発揮した作戦と鍛え上げたチームとロジスティックスの整備が不可欠なのである。
気分だけで戦っていてはいつまでたっても進歩もなければ前進もない。
当然勝利にはつながらない。
日本サッカーの戦い振りを見て、人々は世界で戦うには何が必要かよく分かったと思う。大海を知らぬ
井の中の蛙が外ではやっていけないのは火をみるより明らかだ。
【（財）レーザー技術総合研究所研究所長】
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INFORMATION

光合成アンテナ装置の単一粒子極低温蛍光分光
共同研究員・名古屋大学理学研究科

柴田 穣■単一クロロゾームで異方性を観測
測定は、市販の共焦点レーザー顕微鏡に、極低温での実験を行うためヘリウムフロー型のクライオスタットを組み合わせた装置を用いた（図１）。図２に示すよ
うに、レーザーをスキャンして得られる蛍光像に１個１個のクロロゾームに対応する微小な輝点が観測される。一つの輝点（=単一クロロゾーム）からの蛍光スペク【図1】
極低温単一アンテナ蛍光分光の実験装置■クロロゾームの研究を紹介

トルの偏光異方性を図３に示す。偏光子は、蛍光検出器側に置いており、一定の割合で回転さ光合成系では、電荷分離が行われる反せながらスペクトルを測定している。

応中心の周りに、アンテナ系と呼ばれる780nm、820nm に見られる蛍光バンドシステムがあり、光エネルギーの捕集をがそれぞれBChl-c、ベースプレート内行っている。地上の太陽光強度で働く光のBChl-a からの蛍光である。BChl-c か合成ではアンテナの機能は本質的で、もらの蛍光は強い偏光異方性を示す。クロしアンテナがなければ反応中心はほとん

ロゾーム内のBChl-c分子会合体の構造

どの時間をフォトンの来ない無駄な時間については、様々なモデルが提案されとして過ごしてしまう。反応中心が、幅ているが、単一粒子からの蛍光が高い

広い生物種間で驚くほど似た構造を共有
偏光異方性を示すことは、非常に色素【図２】10 Kでの蛍光像。
蛍光の強し、共通の進化的祖先の存在を示唆する い部分を黄色く示しているが規則正しく並んで会合体形成していのに対し、アンテナ複合体の構造ははるることを示唆している。これまで、多数かに多様で、光捕集する分子の設計戦略には幅広い可のクロロゾームを配向させた試料において、偏光異方能性があることを教えている。本稿では、クロロゾーム性が確認されていたが、単一クロロゾームで異方性をという非常にユニークな光合成アンテナ複合体の1粒子観測したのは初め蛍光分光の研究を紹介する。て で あ る。今 回 の■タンパク質の助けなしでも高い機能結果から、クロロ

クロロゾームは、長軸〜150nm、短軸30〜100nm の回ゾーム内の遷移双転楕円体をした脂質1分子膜の袋の中に、主な構成色素極子の方位分布なであるバクテリオクロロフィルc（BChl-c）
色素の分子会

ど重要な知見が得合体が封じ込まれた形をしている。クロロゾームの最大ら れ た。今 後、 励の特徴は、タンパク質の寄与なしに純粋に色素分子の起光側の偏光異方自己会合により構造形成されていることである。タンパ性も測定して、クク質の助けなしに、高い機能を有する構造が達成されロロゾーム内の色るという事実は注目に値する。BChl-c会合体により吸収素会合体の構造、された光エネルギーは、脂質１分子膜中に埋め込まれエネルギー捕集機たベースプレートと呼ばれるBChl-a/タンパク質複合体構の研究を発展さ【図3】
単一クロロゾーム蛍光スペクト
せたい。
ルの検出器側偏光子の角度依存性に集められ、そこから反応中心へと渡される。
Laser Cross No.220 2006, Jul.

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