2008, May.

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No.

CONTENTS

太陽光直接励起レーザーの開発
日本化学会第８８春季年会に参加して【光と蔭】
平成20年度を迎えてロチェスター大レーザーエネルギー研究所滞在記【巻頭図】
Nd/Cr:YAGセラミックの実物写真
Cr3%,Nd1%添加
サイズ20mmx30mmx3mmt
神島化学 焼成

太陽光直接励起レーザーの開発
レーザーエネルギー研究チーム■宇宙太陽光発電システム

佐伯拓他のレーザー材料と異なる特異な性質を持つことが明

現在、宇宙航空研究開発機構（JAXA）では、宇宙太らかになりつつある。これは、Cr の添加による光学特陽光発電システム（ＳＳＰＳ）の検討を行っている。

性の改質と言っても良い。このセラミックに関して、

このＳＳＰＳは宇宙太陽光をマイクロ波、またはレー世界中から論文引用や入手方法の問い合わせが相次いザー光に変換し、地上へGW級のエネルギー伝送を行でいる。

うシステムである。ＳＳＰＳ研究には全国の産学官か■宇宙での熱問題

ら１００名を越す研究者と技術者が参加し、技術、環今回は、宇宙での熱問題に関して紹介する。ＳＳＰ

境、経済コスト面での検討が精力的に進められていＳ計画を実現するためには１システムあたり１ＧＷのる。その中で我々、レーザー技術総合研究所と大阪大レーザー出力が必要になる。これは、膨大な熱の放出が学レーザーエネルギー学研究センター、神島化学の共必要となることを意味する。宇宙空間での放熱につい同グループは、ＳＳＰＳのエネルギー伝送用として、て、最終的には放熱板からの黒体輻射に依存する。放射太陽光を直接的にレーザーに変換する技術、具体的による放熱量は温度の４乗に比例するため、放熱板温には、各種セラミックレーザー材料、レーザー変換方度を高く維持して放熱させることが可能であれば、放式等に関して研究を行っている。この太陽光直接励起熱板の面積は小さくてすむ。システムの中で温度が一レーザーは、様々な応用が可能であると考えられる。

番高くなることが予想されるのは太陽光に直接当てる

レーザー総研では、太陽光直接励起レーザーやランプレーザー媒質であるので、レーザー媒質の温度を高く励起レーザーに適したNd/Cr:YAG セラミックを開発維持しなければならない。ところが、Nd:YAGレーザーした。このNd/Cr:YAG セラミックは、非常に高効率では、高温動作特性に関しては厳しい。理由として、１）レーザー動作を行う。また、高温動作特性について、1064nm での蛍光スペクトル幅が0.4nm と狭く、２）温度

次ページへつづく太陽光直接励起レーザーの開発上昇による下準位の分布のせり出しが利得を低下させる等、が挙げられる。エネルギー伝送のために空間モード改善を行うレーザー増幅システムでは、レーザー利得低下、変換効率低下が生じると予想される。しかし、
Nd/Cr:YAGセラミックレーザーはNd:YAGレーザーと異なり、広いスペクトル幅、見かけ上の誘導放出断面積の増加やＮｄ上準位寿命の増加等の影響で、温度上昇時にレーザー利得の低下が緩和されるという実験結果を得ている。巻頭図にNd/Cr:YAGセラミックの実物写真、図１にレーザー利得係数の温度依存特性を示す。
Nd/Cr:YAGセラミックレーザーは非常に高温動作に適しており、ＳＳＰＳの打ち上げペイロードの低減が予【図１】
レーザー小信号利得係数の温度依存特性
Cr3%,Nd1%添加。
ヒーターを用いて媒質温度を制御。

測される。増感材としてのCr元素の役割については学要である。今後、100-300℃程度までの高温環境下での術的にも不明なことが多く、さらなる研究の推進が肝レーザー増幅動作実験を行う予定である。

REPORT

日本化学会第８８春季年会に参加してレーザーバイオ科学研究チーム■日本化学会第88春季年会に参加

谷口誠治

化させた試料を中心に発表を行った。2件目はC１蛋白

2008年3月26〜30日に開催された日本化学会第88春

質の光物性に関するものである。C1蛋白質は白色腐朽季年会に参加し、研究発表を行った。日本化学会は化菌中に含まれる還元酵素の一部で、リグニン（木質素）学系では国内最大規模であり、年に一度開催される本の代謝の主要因であるHPA(p-hydroxyphenylacetate)

学会にも非常に多くの研究者が集まり、講演件数は約の水酸化を触媒する機能を持ち、環境分野等への適用6000件に及んだ。今年の会場は立教大学（池袋キャンパも期待される。今回C1蛋白質自体の光物性や、HPA存ス）で、元来キリスト教系の学校であった本学の歴史在下での挙動について発表を行い、蛋白質とHPA とを感じさせる建築（モリス館（本館）や礼拝堂等）が印象の相互作用等について議論した。発表時には多くの研的であった。

究者との有意義なディスカッションを行う事ができ■超高速レーザー分光に関する研究発表を行った

た。

我々の研究チームからは、レーザー分光による蛋白他の研究グループの報告においても興味深いもの

質の反応メカニズムの解明に関する2件の研究発表をが見られた、レーザー分光手法に関する報告として行った。1件目はフラビン蛋白質の超高速電子移動反応

は、アト秒レーザーパルスを用いた非線形フーリエ分に関するものである。フラビン蛋白質は光励起により光（東大院理、理研）に関するもの、顕微分光について周囲のアミノ酸との超高速電子移動反応を引き起こすはナノサイズの有機凝集体を用いた光アンチバンチンが、フェムト秒蛍光測定により観測する事で蛋白質内グ挙動の観測（京都工繊大院）、生体（菌）のピコ秒蛍光の光反応機構について有益な情報を得る事ができる。

寿命イメージング（北大院）等が興味深く、我々の研究

今回はミューテーションにより蛋白構造を人工的に変にも参考になるものであった。また、本年度の学会賞2（進歩賞）を受賞した「白色レーザーを用いた分子分光

うキーワードを用いたものが多く、近年の研究傾向をイメージング法の開発と生細胞の in vivo 分子レベル追顕著に表すものである。また産業に直結したものとし跡」（加納英明東大准教授）はCARS(coherent anti-stokesて、超ファイン形成（(E)UV光による成形）、ディスプレRaman scattering)過程を生体試料の分光イメージング

イ材料（有機EL）、エネルギー・環境材料(燃料電池)等に応用した技術で、医療等へ幅広い応用への可能性をの技術・材料開発に関するセクションが設けられてお感じさせるものであった。

り、大学等の研究機関だけでなく、企業からの講演も■次年度の学会は日本大学（船橋市）で開催数多く行われた。本学会は研究の専門領域だけでなく、本学会では毎年、注目を集める研究課題について特通常では触れる事の少ない研究領域についても直に触別企画としてセミナーが開かれ、その現状に関する報れる機会を得る数少ない場の一つである。次年度の学会告がなされるが、企画名に「バイオ」「、ナノ」「、光」といは日本大学（船橋市）で開催される予定である。

平成20年度を迎えて桜が散り始め、気温が18度へ上がってくると新年度が始まる。毎年のこ……137とながら「今年こそは新しい展開を計りたい」と年次計画を構想する時である。2008年は特別な年回りであって、大阪大学レーザーエネルギー学研究センター（ILE）は創設35年を祝い、（財）レーザー技術総合研究所（ILT）は開所後20年を経過し、また（社）レーザー学会（LSJ）も前身のレーザー懇談会から数えて35年目を迎える。
大阪の千里丘陵にこのレーザートライアングルを構築して光科学技術の推進をはかりつつ30年、三分の一世紀が過ぎ去った。十年一昔というからこの三昔の年月はレーザー関係者にとって決して短いものではなかった。額に汗し、血と涙を流しながら刻苦勉励し、幾度の山、谷を克服して現在の姿に立ち創ったのである。レーザー研同窓会泰山会のメンバーの一人一人が思い出される。山口元太郎君や的場幹史君の活躍は今でも鮮やかだ。
「年々歳々花相似たり、歳々年々人同じからず」
30年を越える伝統と実績と成果は次々と時代を越えて伝承されているが、時の流れと共に創立の時節の初心に回帰する努力が望まれるのである。
ILEは慣性核融合の研究開発を中心のテーマとし、それに関連するあらゆる光科学技術の研究を推進し、学術的な業績を上げることが使命である。ILT は前者の研究開発したレーザー科学技術を活用して、その成果を産業応用に繋げる役割を担っている。LSJ は光科学技術に関する成果、情報を適確に学界、産業界に伝達し、その水準の向上を計ることが求められている。
このトライアングルはその周りの大学、研究機関をまきこんでオール日本に、さらにアジア環太平洋地域から広くは世界へと研究ネットを展開しつつある。
あらゆる研究活動推進の要諦はひと、もの、かねである。
ひととは研究心旺盛な有能な人材の集結と育成である。ものとは適切な研究テーマの選定である。このオリエンテーションが優れていなければ日頃のいかなる研究努力も水泡に帰すると言っても過言ではない。
かねは研究リソースの調達を意味する。
ILT では今年有能な新人古瀬裕章を阪大工学部から、染川智弘を阪大理学部からポストドクトラルフェローとして迎えた。全メンバーと共に精力的な活躍を心より期待するものである。
研究において最も重要なファクターは人材である。人なくしては何事も成し遂げられない。
【（財）レーザー技術総合研究所研究所長】
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REPORT

ロチェスター大レーザーエネルギー研究所滞在記
理論・シミュレーションチーム

砂原淳■レーザーエネルギー研究所のOMEGA-EP
レーザー核融合における非局所熱輸送の共同研究を行うため、米国ロチェスター大学レーザーエネルギー研究所(LLE) に２月４日から３月６日まで約一ヶ月滞在しました。２月のニューヨーク州は非常に寒く、氷点下１５度という非常に厳しい寒さが何日も続きます。
雪はそんなに積もりませんが、滞在中、スリップ事故のニュースを数多く見ました。挨拶代わりに「こんな寒さは経験ある？」と質問され、「いや、大阪はこんなに寒くない」と答えると、満足そうな顔をされるパターンが何度もありました。実際は大阪も寒くて大雪だった【写真】米国ロチェスター大学
レーザーエネルギー研究所外観みたいですが、ロチェスターは半端じゃありません。
そのような寒さの中でも、レーザーエネルギー研究所が先行加熱を受けたか？というパラメータが新たに付（LLE）ではOMEGA-EP という高強度レーザーが建設け加わり、実験解釈を難しくしています。

中であり、熱気にあふれ、ホットな印象でした。EP の■高速点火実験の成功に向けて

建物は２年前に見たときにはまだ空っぽの体育館とい今回の共同研究では我々が開発した非局所熱輸送う感じでしたが、今回見学したときには全ての装置がコードをLLE の統合爆縮コードLILAC につなぎ、共通ほぼ完成しており、責任者C. Stoekel を中心に２月末のプラットフォームで、フォッカープランクコードののファーストショットを目指すとのことでした。

計算とLLE のGoncharov の非局所熱輸送モデル、そし■阪大レーザー研のLFEXレーザーも完成て実験を比較しました。クライオ爆縮条件で比較をし、阪大レーザー研も建設してきたLFEXレーザーが完

フォッカープランク、非局所熱輸送モデル共に実験成し、２月末にファーストショットを迎え、現在までを再現するが、レーザー立ち上がり部分に注目するとのところ両者ともに互いに張り合っています。爆縮実両者の与える電子熱伝導に違いがあり、今後に向けて験に関してはLLE の独壇場で、OMEGAレーザーを用物理モデルの議論を行いました。フォッカープランク

いてクライオ爆縮のシェル厚み、真球性のみならず、コードにレーザープラズマ相互作用物理を導入するこ

先行加熱までパラメータにとってデータ収集を行うなとが今後の課題になります。高強度レーザーによる高ど、かなりデータが蓄積されてきています。今求めら

速点火実験に向け、レーザー核融合プラズマ中の高速れているのは総合的な実験の解釈であり、レーザー照電子輸送、先行加熱のさらなるモデリングを進め、高射一様性と中性子発生数の関係を調べる事が従来から速点火実験の成功に向けて努力したいと思います。

良く行われてきていましたが、どのくらいターゲット
Laser Cross No.242 2008, May.

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