2021.08

VUV・SX高輝度光源利用者懇談会

NEWS LETTER

05号

会長挨拶

東北大学 多元物質科学研究所 虻川 匡司
本懇談会の悲願でもありました
VUV-SX領域の高輝度光源の建設が、2023年のファーストライト、2024
年度の利用開始を目指して、急ピッ
チで進められております。本年5月には、上棟式も行われ、年内には加速器リング、実験ホールを収める建物の全容が姿を現す予定です。
ビームライン建設に向けても、それぞれのビームラインに必要な機能・性能を実現するための技術やコストなどの具体的な検討が進められている段階と伺っております。本会の会員の皆様には、開始時に利用できるビームラインのラインアップや、個々のビームラインで提供される様々な測定手法、装置、測定環境がもっとも気になるところと思われます。初期10本のラインアップに関しては、官民地域パートナーシップのパートナー代表機関である光科学イ
ノベーションセンター(PhoSIC)が諮問したビームライン構想委員会によって2018年８月にまとめられた10本の初期ビームライン案に始まり、その後、国の主体である国立研究

写真を
入れてく
ださい

開発法人量子科学
技術研究開発機構（QST）とPhoSICが共同で設置した「次世代放射光施
設ビームライン検討委員会」によって、2019年６月に国側３本、パート
ナー側７本の「第１期ビームライン
アップ」として報告されております。
その報告から既に２年経過しよう
としていますが、その後のビームラインの検討状況については、まとめて公開される機会は設けられておらず、会員の皆様は情報不足にフラストレーションを感じておられるのでは無いかと思います。本ニュースレ
ターでは、QST次世代放射光施設
整備開発センターの高橋正光さんらに国側３本の共用ビームラインの検討・整備の現状を報告いただきました。パートナー側の７本に関しまして
は、今回記事を用意できませんでしたので、少し補足いたします。パート
ナー側７本も、ユーザータイムの半分程度は共用使用される予定であり、現在、東京大学放射光アウトス

VUV・SX高輝度光源利用者懇談会

NEWS LETTER

2021.0805号

会長挨拶

テーションで共同利用に付されてい -IOMの藤井純さんに、Elettraでのリるエンドステーションの殆どは、パー モート計測の状況をレポートいただ
トナー側のビームラインに移設され きました。リモート計測の方法だける予定と伺っております。パートナー ではなく、問題点などについても具側の７本に関しては、東北大学国際 体的に述べられており大変参考に
放射光イノベーション・スマート研究 なるものと思われます。
センター(SRIS)が技術的な部分をサ 最後になりますが、次世代放射光
ポートして検討・整備が進められて 施設の開設に伴いアウトステーショ
います。物性研の原田慈久教授、 ンの移設が予定されていることから、
松田巌教授も、SRISの客員教授と 今後の本懇談会のあり方・役割のして整備に関わっております。また、 議論が高まっております。１月の総ビームラインに関連することでは、 会では、次世代放射光施設での利
2021年２月にSRISによって「次世代 用形態等への質問がございました。
放射光施設コアリションビームライ ３ 月 ４ 日 に 行 わ れ た ISSP ワ ー ク
ン実施計画に関する国際審査」が ショップの総合討論では、懇談会の行われました。その報告書（英語） 役割として、VSXサイエンスの牽引、がSRISのHPで公開されております。 若手の育成、企業との交流などがそこには、２月時点での７本のビー 議論されました。次世代放射光施設
ムラインの最新の検討結果が記載 の初期10本のビームラインのうち軟されており、それに基づいて国内外 X線ビームラインは6本ですが、本懇の専門家が技術的な面に関してレ 談会にたいして従来の枠にとらわれ
ビューを行っています。興味のある ない幅広い活動へ取り組むべきと方は是非ご覧下さい。
のご意見もありました。今後、みなさ話は変わりますが、コロナ禍の状 まと議論を重ねて、本懇談会がみな
況では、出張を伴う放射光利用実 さまと共に発展して行ける道を探り
験は制限が多くリモート計測の導入 たいと思います。今後ともどうぞよろが急務となっています。イタリアCNR しくお願いいたします。

VUV・SX高輝度光源利用者懇談会

2021.0805号

特集

これからの放射光実験：
次世代放射光施設ビームラインとコロナ禍での放射光実験

次世代放射光施設の共用ビームライン・・・４

コロナ禍とリモート測定

高橋 正光 氏藤井 純 氏

量子科学技術研究開発機構
次世代放射光施設整備開発センター

CNR-IOM, Trieste, Italy○研究会報告 2020年度
ISSP ワークショップ「 先端軟X線科学への基幹技術」2021年3月4日、（オンライン）
https://sites.google.com/g.ecc.u-tokyo.ac.jp/sor-isspworkshop-2021/○東京大学放射光連携研究機構アウトステーション・実験課題公募要領
東京大学放射光分野融合国際卓越拠点の委託を受け，物質科学ビームラインの共同利用実験について公募を開始いたします。
応募された共同利用実験課題は、実験課題審査委員会による審査を経て、その採否及びビームタイム配分を決定し通知いたします。尚、研究課題 を申請する際には必ず事前に実験設備担当者とご相談願います。
詳しくは、以下をご覧ください。
HTTP://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/jointinfo/offering10.html

賛助会員
賛助会員として、８社の企業各社にご協力いただいております。
ここに深く感謝申し上げますとともに、掲載させていただきます。

・・・・・２２

編集後記 坂本一之 編集委員長(大阪大学大学院工学研究科 物理学専攻）

全世界を巻き込む未曾有のコロナ禍で、マスクの装着や移動の自粛など
人々の生活が大きく変わって1年半が過ぎました。このような状況下、放射光実験も例外ではなく、リモートでの実験を開始するビームラインも増えました。今回の特集号では、このような状況を鑑み、イタリア・ELETTRAでのリモート実験の様子とともに、建設がスタートした次世代放射光施設のビー
ムラインを紹介させていただきました。
ご執筆頂きました先生方、本号の完成にご尽力頂きました皆様、お忙しいところまことに有り難うございました。また、相原様には多大なるご協力をいただきましこと、厚く御礼申し上げます。

次世代放射光施設の共用ビームライン

高橋正光、今園孝志、宮脇淳、堀場弘司、大坪嘉之
量子科学技術研究開発機構

次世代放射光施設整備開発センター

1. はじめに
東北大学新青葉山キャンパス内に現在建設中の次世代放射光施設では、2024 年度から運用が開始される第 1 期のビームラインとして、10 本が整備される予定である。そのう
ち 7 本は、光科学イノベーションセンターを代表機関とし、宮城県・仙台市・東北大学・
東北経済連合会の 5 者から構成される地域民間パートナーが整備するコアリションビー
ムラインである。他の 3 本は、共用法に基づき、課題公募・成果公開の原則に基づいて運用される共用ビームラインで、国（量研）によって整備が進められている。これらのビームラインのラインナップは、2018 年 12 月から 2019 年 5 月にかけて開催された「次世代放射光施設ビームライン検討委員会」(委員長・有馬孝尚東京大学教授)において議論されるとともに、2018 年 12 月から 2019 年 2 月にかけて産官学の研究者・技術者からの意見募集も行われた。その結果、共用ビームラインとして軟 X 線超高分解能共鳴非弾性散乱（RIXS）ビームライン、軟 X 線ナノ光電子分光（ARPES）ビームライン、軟 X
線ナノ吸収分光（XMCD）ビームラインが整備されることが決定された。共用ビームラ
インにおける利用研究は、次世代放射光施設利用研究検討委員会（委員長・雨宮慶幸
JASRI 理事長）およびその下に 2019 年 6 月から 2020 年 3 月まで設置された各ビームラインに関するワーキンググループにおいて、共用ビームラインで実施すべき最先端研究の目標設定や、そのために必要な光源性能、エンドステーション測定装置の仕様等が議論された。続いて、2020 年 7 月には、共用ビームライン光学系ワーキンググループが設置され、次世代放射光施設整備開発センターが設計したビームライン光学系について、機構外の専門委員による評価・助言を受けるという形で検討が進められてきた。
本稿では、現時点での検討内容に基づいた 3 本の共用ビームラインの目的及び光源、光学系の概要を報告する。ビームライン利用研究とそれに必要な装置については、2020
年 3 月に次世代放射光施設利用研究検討委員会がとりまとめた報告書「国が設置する３本のビームラインを利用した 国が設置する３本のビームラインを利用した最先端研究について」が Web で公開されており[1]、また、ビームライン光学系についても、2021
年 3 月に次世代放射光施設利用研究検討委員会に提出された報告書が近く公開される予定なので、詳細はこれらを参照されたい。なお、次世代放射光施設は現在も進行中のプロジェクトである。ビームラインの構成や仕様に、今後変更の可能性があることはご了
承願いたい。

2. 共通事項
本施設に設置可能なビームラインは、アンジュレータビームライン 14 本、多極ウィ
グラビームライン 14 本の計 28 本である。蓄積リング全体で 16 か所ずつ存在する長直
線部、短直線部のうち、各 2 か所は、蓄積リングに電子ビームを入射するための機器との干渉や、RF 加速空洞および電子ビーム診断用のモニターの設置のため、ビームライン
としては利用できない。ビームラインの番号は、線型加速器からの電子ビーム輸送部付
近にポートを持つアンジュレータビームラインを BL01U とし、そこから反時計回りにビームラインに番号を振り、アンジュレータ、多極ウィグラの順に、BL02U、BL02W のように定義されている。
実験ホール外周部床のエクスパンションジョイントまでの長さは、光源から約 61 ｍ、遮蔽壁から約 43 m が標準で、これがビームラインの長さの上限となる。ただし、線型加速器に近い BL01U、BL14W、BL15U 及び BL15W については、これよりもビームラ
インの長さは短くなる。一方、実験ホールの形状により、BL02U、BL02W、BL03U 及び BL03W には、標準よりも長いビームラインが設置できる。これらのビームラインはさらに、将来計画とされている拡張建屋まで延伸することにより、それぞれ 135 m、127m、120 m 及び 87 m まで延長が見込まれている。
実験ホール内は、加速器トンネル天井部に天吊り設置した空冷式パッケージ空調機を使用して冷暖房・換気を行う。遮蔽壁上部の実験ホール側にノズル型吹出口を設置し、ホール内遠方まで冷温風を吹き出すようにするとともに、実験ホール外周部にも補助的に床置型パッケージ空調機を設置する。温湿度条件は 25℃±2℃、50%±10%となっている。超高分解能を狙うビームラインなど、より高精度な温調が必要な場合は、ハッチ
内などに局所的な温調を追加することを検討している。
本施設用のフロントエンドは、SX/EUV 型、IVU 型、MPW 型の 3 種類が用意されているが、共用ビームライン 3 本にはすべて SX/EUV 型が用いられる。フロントエンドと加速器側との取り合い点は、蓄積リングの光取り出し管終端の手動式オールメタルゲー
トバルブで、光源から 8.3 m の位置にある。光源から 14.838 m 地点に設置される XY ス
リットによって、光源の水平・鉛直方向の取り込み角は、使用される最大 K 値における基本波の 4σの発散角に制限される。フロントエンドシールド壁貫通管は、加速器収納壁を貫通し、下流の実験ホール側（光学ハッチ内）に、I0 モニターとゲートバルブが設置される。ゲートバルブの ICF70 フランジ端がビーム輸送部との取り合い点となり、光源からフランジ面までの距離は 19.002 m である。実験ホール床面からフランジ中心までの高さは 1400 mm である。
放射光取り出しポート近くの収納壁ラチェット部もしくは実験ホール外周部には、ビームラインで使用される電気、圧縮空気、循環冷却水、ヘリウム回収ラインなどのユー
ティリティーが設けられる。液体窒素は、基本建屋に隣接して設置される 20m3 のコー
ルドエバポレータから、実験ホールに引き込まれる真空断熱配管を通じて、必要とする
ビームラインに供給される。
本施設では、実験ホールを非管理区域とすることを目指している。日本の放射光施設
で実験をするためには、放射線業務従事者登録が必須であるが、海外の放射光施設では、
実験ステーションは放射線非管理区域となっているのがむしろ普通であり、一般ユーザ
ーは放射線業務従事者である必要はない。放射光実験が従事者登録なしでできることは、
放射光実験のハードルを劇的に低くするものであり、学術・産業を問わず、ユーザー層の大幅な拡大や研究スタイルの刷新など大きなインパクトがあると考えている。次世代
放射光施設における放射光実験を放射線作業従事者登録なしでできるようにするためには、放射線管理上のさまざまな課題をクリアする必要があるが、技術的な必要条件として、光学ハッチから実験ホールへの漏洩線量を管理区域境界の線量限度 1.3 mSv/3 ヶ月（520 時間）= 2.5μSv/h の半値（1.25μSv/h）以下とすることを次世代放射光施設では課すこととしている。光学ハッチは 3 本の共用ビームラインでほぼ共通で、側壁 6.0m、後壁 2.84 m、高さ 3.3ｍの大きさである。光学ハッチ内の補助遮蔽体の配置も考慮したモンテカルロ放射線輸送計算コード PHITS による計算及びストリーミング計算により、光学ハッチの側壁および後壁の漏洩線量（光子線量と中性子線量の合算）は遮蔽
設計値の 1.25μSv/h を十分に下回ることを確認している。

3. RIXS ビームライン
3-1 目的RIXS は、軟 X 線を共鳴条件で物質に照射した際、散乱前後でのエネルギー変化を観測することによって、物質中の低エネルギー励起を直接的に観測できる手法である。その測定対象は、電子状態そのものを反映する結晶場や軌道内遷移、電荷遷移励起などの幅広いエネルギー範囲の素励起だけでなく、固体中の磁気励起やフォノン、分子系の振動励起などにも及ぶ。また、散乱過程ではエネルギーだけでなく、運動量の授受も起こるため、散乱角を変えることによって、固体中の集団励起の分散測定や分子中の励起の対称性を決定することも可能である。さらに、バルク敏感であり、試料の状態や外場の存在下による影響を受けることもないので、測定の対象が幅広い。海外の放射光施設は、

近年、長尺のビームラインと 12–15 m の大型の RIXS 分光器によって構成される超高分
解能 RIXS ビームラインが多数建設されている[2,3]ものの、測定対象が固体試料に限られている。これに対して本施設の RIXS ビームラインでは、世界最高の超高分解能最高のエネルギー分解能である E/ΔE > 1×105 を目指しつつ、溶液や電池などへの応用を含む様々な試料環境の導入を予定している点に特色がある。
本施設の RIXS ビームラインの諸元を表 1 に示す。エネルギー分解能 E/ΔE > 1×105を達成するためには、ビームライン光学系、RIXS 分光器それぞれで E/ΔE > 1.5×105のエネルギー分解能が必要である。RIXS 分光器の高分解能化が進むにつれ、計測時間がエネルギー分解能を律速する一つの要因となってきている[4]。そこで、本ビームライン
では、計測効率の向上のため、2D-RIXS[5-7]の分光方法を採用する。これにより、計測時間が現実的な長さにおさまることはもとより、装置が安定している時間内に測定できることから、高分解能化が実現する。
3-2 光源本ビームラインでは、3d 遷移金属の L2,3 端をメインターゲットに、C, N, O の K 端や4d 遷移金属の M2,3 端、ランタノイドの M4,5 端をカバーする光子エネルギー範囲 250–
2000 eV を必要とする。これを満たす挿入光源として、周期長 56mm の APPLE-II アン
ジュレータを採用する。最小ギャップ 15mm のときの偏向定数（K 値）は 4.62 である。
APPLE-II アンジュレータでは、4 本の磁石列の相対位置を変化させることによって偏光制御が可能である。本ビームラインでの偏光モードは、水平直線偏光、垂直直線偏光、
左右円偏光のいずれかで静的に運用することを予定している。
表 1 BL02U 諸元
APPLE-II 型アンジュレータ
周期長 56 mm
挿入光源

磁石列全長 3976mm
最初ギャップ 15mm
最大偏向定数（K 値） 4.62

エネルギー分解能（E/ΔE）

1000 eV 以下で 1.5×105 以上

偏光

水平・垂直直線（250–2000 eV）（エネルギー範囲）

左右円（250–1500 eV）
10

フラックス＠試料

ビームサイズ@試料>10 photons/s@E/ΔE > 150,000（2μm のスリットを仮定）<1 μm(H)×<~5 μm(V)（鉛直方向のサイズは単色光相当の時）

3-3 光学系
本ビームラインは、BL02U に設置される。柱などの建屋の構造による制約のため、ビームラインは ID 光軸と平行に全長~76 m（光源から試料位置まで）、RIXS 分光器の全長（発光点から検出器）が最大~12 m に限定される。この条件のもと、エネルギー分解
能 E/ΔE > 1.5×105 の目標を達成するために、入射スリットからの発散光を不等刻線間
隔平面回折格子に照射する偏角可変分光器を採用し、回折格子からの分散光を試料に照射して利用する配置を取る。表 2 にビームライン光学系の構成を示す。前置光学系を構成する M0 と M1 によって、それぞれ鉛直・水平方向を入射スリット S1v、S1h に集光する。S1v を仮想光源として、M2 と G から成るビームライン分光器に発散光を照射し、試料上に鉛直方向にエネルギー分散、集光させる。超高分解能 E/ΔE > 150,000 を達成するための中心刻線密度 1800 本/mm の回折格子とともに、高分解能、中程度の分解能用に 1000 本/mm、500 本/mm を用意する。中心刻線密度 1800 本/mm の回折格子を用いると、出射スリット幅に 2 μm を仮定したとき、1000 eV 以下でエネルギー分解能
E/ΔE>1.5×105、試料上でのフラックス~6×1010 photons/s が得られる見込みである。
M3 は試料の直前に配置し、試料上に水平方向の集光を行う。これによる集光サイズは、
約 0.7 μｍであり、RIXS 分光器で超高分解能を達成するために必要となる<1 μm の条件を満たす。
ビームライン光学系の評価においては、ミラーや入射スリットなどの光学素子の不安定性を考慮に入れた場合に、エネルギーのピーク位置や分解能にどのように影響が出る
か、光線追跡による検討も実施した。その結果、M0、M1 に求められる安定度は、M2、G、M3 と比較すると高くないことが示されたが、熱負荷や水冷による影響の中で安定させるには、相応の対策が必要である。一方、M2、G では、特に反射面に垂直な方向の位置ずれΔZ および入射角のずれΔθX に対する要求が高く、超高エネルギー分解能を
表 2 BL02U 光学系の構成
素子

種類

冷却

母材

コーティングM0

サジタル円筒ミラー

水冷

Si

Au

M1

ベント円筒ミラー

水冷

Si

Au, SiS1v, S1h

入射スリット

水冷

M2

平面ミラー

水冷

Si

Au

G1

回折格子 N1800

水冷

Si

Au

G2

回折格子 N1000

水冷

Si

Au

G3

回折格子 N500

水冷

Si

Au

M3

Wolter Type I ミラー

Si or SiO2

Au

達成するために、設置環境も含めた慎重な対策と技術開発が求められる。M3 について
は、試料上の集光位置への影響が大きい。
光源から光学素子に加わる熱負荷は、熱ひずみによるスロープエラーや不安定性を引き起こす主要な要因となる。そこで、熱負荷が最も高い水平直線偏光のときに、M0、M1、M2 と G 以降で吸収される熱量を見積もった。水平直線偏光の 250 eV では、M0 への入熱が 210 W と大きく、超高分解能への影響が考えられる。しかし、実際の運用では 500–
1000 eV の利用が中心と想定され、熱負荷が比較的小さいこと、また、利用頻度の低いと想定される低エネルギーで超高分解能への熱負荷の影響が大きいときには円偏光を利用する選択肢があることから、水冷で対応することとした。M0、M1 の入射角は、M2と G への入熱を 10 W 以下にすることを目安として、88.8°を選択し、M1 のコーティ
ングを Au と Si で塗り分けて、エネルギーごとに使い分ける。
3-4 エンドステーション
RIXS 分光器には、測定効率を向上させるため、2D-RIXS を採用する[5-7]。ビームラ
インの分光器が鉛直方向を分散方向とするのに対し、RIXS 分光器では水平方向を分散方向とする不等間隔回折格子を用い、二次元検出器上に集光させる。これにより、二次元検出器上では、鉛直方向が入射エネルギー依存性、水平方向が発光エネルギーに対応
した二次元データが得られ、通常の RIXS に比べ、約 10 倍の測定効率が望める。試料からの発光・散乱をできるだけ大きな立体角で取り込んで結像するために、試料の近い位置にウォルターミラーを配置する。
試料については、短期的には、超高エネルギー分解能が観測に直結し、かつ試料環境として技術が確立している固体試料を対象とする。順次、セルなどの測定環境の開発を進め、原子・分子、触媒、電気化学系、デバイスなどの測定ができるようにしていく計画である。試料環境の開発については、国内での研究が多数あり、蓄積された多くのノウハウが活用できる。

4. ARPES ビームライン
4.1 目的本ビームラインは、30 nm 以下のナノ集光ビームを用いて、スピン分解された固体のバンド構造をエネルギー分解能 1 meV（50 eV）で直接観測する軟 X 線 ARPES 計測に供することを目的としている。表 3 にビームラインの諸元を示す。ナノ集光 ARPES では、微小ビームスポットを生かすことで、微小な試料等の測定対象物質範囲の大幅な拡大が見込まれるのみならず、空間的に不均一な電子状態を持つ物質群の局所的な電子状

態の情報を得ることが可能となる。また、微小デバイス動作時の局所電子状態および化
学結合状態の解析[11]により、テバイスの動作原理の解明や機能向上に密接に関係する情報が得られる。
現在、欧米４放射光施設においてフレネルゾーンプレート（FZP）を用いた数百 nm
オーダーのナノ集光 ARPES 装置が稼働しているのに対し、本ビームラインでは、次世代技術である回転体型ウォルター鏡とマルチチャンネルスピン検出器を導入し、従来比で２桁以上の高フラックスなナノ集光スピン分解 ARPES の実現を目指す。また、汎用のマイクロ集光 ARPES 装置をブランチビームラインとして併設し、高スループット実
験・オペランド計測に供する。
4.2 光源本ビームラインでは 50eV の低エネルギーの利用が必要であることから、周期長 75mmの APPLE-II アンジュレータを採用する。偏向定数は最大 6.6 である。偏光モードは水平直線偏光、垂直直線偏光、左右円偏光の 4 つのいずれかで静的に運用することを予定しており、動的な偏光スイッチングは行わない。
4.3 光学系
ビームライン光学系はエネルギー分解能と試料上の集光サイズを重視し、エネルギー
範囲 50-1000 eV で分解能 E/ΔE が 5×104 以上となるように設計した。分光器に等刻線
間隔平面回折格子に平行光を照射する入射スリットレス可変偏角平行化分光器（cPGM）を採用したことにより、分解能、フラックス、発散角の選択の自由度が高くなった。
光学系の構成を表 4 に示す。光学ハッチ内の M0、M1 はそれぞれ光源から 20 m、22
表 3 BL06U 諸元
挿入光源APPLE-II 型アンジュレータ
周期長 75 mm
磁石列全長 3975mm
最小ギャップ 15mm
最大偏向定数（K 値）6.6

エネルギー分解能（E/ΔE）

3×104 - 5×104

偏光

水平・垂直直線（50–1000 eV）（エネルギー範囲）

左右円（50–1000 eV）

フラックス＠試料>10 photons/s/0.01%BW

ビームサイズ@試料

A ブランチ（ナノ集光）<30 nm

B ブランチ（マイクロ集光）

~1 μm

11

m の距離に設置される。両ミラーをリング側への水平振りとすることで、ナノ集光光学系の構築に必要なビームライン長を確保した。M2-G 間の鉛直方向のオフセットは 20mm で、出口スリット S2 および試料位置におけるビームの高さは床面から 1,420 mm である。回折格子は刻線本数 1200 本/mm（N1200）と 600 本/mm（N600）の２種類とした。パラメータ Cff = cosβ/cosα（αは入射角、βは回折角）を自由に決めることで分解能、フラックス、発散角を選択できることが cPGM 分光器の特長のひとつである。たとえば、Cff = 4.31 の高分解能（HR）モードと Cff = 2.35（最小値）の高フラックス（HF）
モードにおいて、分解能はそれぞれ 6×104 と 3×104 が見込まれる。さらに、回折格子には深さの異なる溝パターンを 3 種類刻線し、N1200 だけで 50-1000 eV をカバーできるように広帯域化を図った。一方、N600 は低エネルギー範囲（50-600 eV）をカバーし、オペランド計測向けにフラックスを重視し設計した。エネルギー50eV のとき、Cff > 1.9で分解能 1.6×104 以上、Cff > 3.16 で分解能 3×104 以上が期待される。M3 は A および
B ブランチにビームを排他的に振り分けるために用いる。A ブランチの試料位置におけるフラックスは、光子エネルギー50 eV で 1011 photons/s/0.01%BW 以上と見積もられる。
スロープエラーによる分解能への影響を光線追跡により評価した。水平方向に反射させる M0、M1、M3 はスロープエラーに対して比較的鈍感である。ただし、M0 のスロ
ープエラーが 1μrad 以上になると、水平方向の光源サイズが増大し、フラックスが低下する。一方、鉛直方向に反射させる M2 と G はスロープエラーに対して敏感であるため、分解能 E/ΔE > 5×104 を達成するには、スロープエラーを 0.2μrad 以下に抑える必要がある。
本ビームラインで採用される周期長 75mm の APPLE-II アンジュレータによる放射パ
ワーは、直線偏光モードにおける 50 eV の時が最も大きく、第一光学素子である M0 への入熱は約 900W に達する（蓄積電流 500mA とした場合）。ARPES を目的とするビー
表 4 BL06U 光学系の構成
素子

種類

冷却

母材

コーティング

M0

タンジェンシャル円筒ミラー

液体窒素冷却Si

Au, Ti, Si

M1

サジタル円筒ミラー

水冷

Si

Au

M2

平面ミラー

水冷

Si

Au

G1

回折格子 N1200

水冷

Si

Au

G2

回折格子 N600

水冷

Si

Au

M3A

サジタル円筒ミラー

Si

Au

M3B

サジタル円筒ミラー

Si

Au

S2

出口スリット ×2

ムラインでは、光子エネルギー50eV は使用頻度の高いエネルギーであり、熱ひずみによる性能低下は避けなければならない。そのため、M0 の冷却には液体窒素冷却方式を採用し、母材であるシリコンの液体窒素温度における非常に高い熱伝導率と小さな熱膨張率によって、熱ひずみによるスロープエラーを抑制することとした。一方、M0 以外の光学素子 M1、M2、G は水冷である。M2 への熱負荷は、M0 に比べると小さいが、エ
ネルギー分解能への影響が大きいため、M2 への入熱はできるだけ軽減する必要がある。
そのため、M0 のコーティングを Au、Si、Ti で塗り分ける。熱負荷の大きい低エネルギ
ー側では Si を用い、100 eV 近傍の Si-L 吸収端では Ti を選択する。高エネルギー側では Au に切り替える。これにより、光子エネルギー50eV における M2 への入熱は、Au
コーティングだけとした場合の約 1/3 に相当する 10W 程度に抑えられる。
本分光器は入射スリットレスであるため、光源の不安定性がエネルギー分解能に影響する懸念がある。光線追跡を用いた評価の結果、鉛直方向の光源サイズΣy の 10%までの増加であれば、目標分解能を下回らないことが確かめられた。光源位置の水平方向の位置ずれは S2 上で水平方向の位置ずれを引き起こし、フラックスを低下させるだけでなく、S2 上の鉛直方向の光源サイズを増加させるため、分解能も低下させる。また、光源の鉛直方向の位置ずれも分解能を低下させる要因となりうる。光子エネルギー50eV のとき、光源位置が鉛直方向に 1σ分だけシフトした場合、約 0.2 meV のエネルギーシフ
トにつながる。電子ビーム軌道の安定性はビームサイズの 10%程度と想定されており、光学系への影響は許容範囲である。
4.4 エンドステーション
ナノ集光 ARPES を行う A ブランチでは、最終的には、30 nm 以下の回折限界集光を目指している。その実現には、前段にリング集光系を備えた回転体型ウォルター鏡の全面照射等の新技術を活用した高 N/A 集光光学系が不可欠である。しかし、回転体型ウォ
ルター鏡は発展途上の技術であることから、2024 年の供用開始時点では、現在のところ、作り込み型部分ウォルター鏡を用いた 400 nm 程度の集光を計画している。発展型の集光光学系にスムーズに移行できるように、出口スリットと集光ミラーの間に平面鏡を追加する等の工夫を行っている。ナノ集光ビームを生成するミラーのワーキングディスタ
ンスは 20 mm 程度と短く、ARPES 装置内に設置される。
B ブランチのマイクロ集光光学系には、ARPES 装置とは独立の外部ミラー真空槽に設置した作り込み型部分ウォルター鏡を用いる。集光特性を光線追跡法で評価した結果
では、光子エネルギー50eV、焦点距離 300 mm のとき、集光サイズは 11μm(H)×1.6μm(V)である。

5. XMCD ビームライン
5-1 目的本ビームラインは、元素選択的な軟 X 線吸収分光法に基づく X 線磁気円二色性（XMCD）、X 線磁気線二色性（XMLD）等によるダイナミクス計測およびイメージン
グ計測を目的とする。ダイナミクス計測では、高輝度光源の活用による時分割の吸収測定やコヒーレント回折イメージングを行うほか、X 線強磁性共鳴法（XFMR）およびポンプ・プローブ法によって GHz 領域の超高速測定を実現する。また、イメージング計測
では、走査型透過 X 線顕微鏡(STXM)による 10-20 nm の空間分解能を達成する。これ
らの計測手法を駆使して、スピントロニクス分野を中心とした時間・空間・元素分解ス
ピンダイナミクス研究および XMCD から XMLD・XLD によるスピン・軌道分極分光への拡張による新規磁性物質・材料研究を展開できるビームラインとする。この目的のため、光源には、偏光制御の自由度が高く、円偏光が利用できるエネルギーも広い分割アンジュレータを採用する。本ビームラインの実験ステーションは、表 5 に示すように、
マイクロ集光ビームを利用する 3 ブランチ（A1、A2、A3）およびナノ集光ビームを利用する１ブランチ（B）に配置される。
5-2 光源本ビームラインでは、4 台の周期長 56mm の APPLE-II アンジュレータとその間に設置される 3 台の移相器から構成される分割アンジュレータ[13]が光源に用いられる。分
割アンジュレータでは、個々のアンジュレータの偏光モードの組み合わせとその干渉によって、さまざまな偏光を生成することができる。たとえば、１台目と 3 台目の APPLEII アンジュレータを水平直線偏光モードで、2 台目と 4 台目の APPLE-II アンジュレー
タを垂直直線偏光モードで用い、隣り合うアンジュレータからの放射光の位相が 1 台目と 2 台目、3 台目と 4 台目の間で/2、2 台目と 3 台目の間で 3  /2 となるように移相器を調節すると、全体として円偏光が発生する。位相シフト量を周期的に変化させれば、
右回り円偏光から 45 度直線偏光を経て左回り円偏光まで連続的に移行させることもできる。一般に、APPLE-II アンジュレータの磁石列の位相を動的に切り替えて偏光を制御するのは、電子ビームの軌道補正が困難であるために現実的でないが、分割アンジュ
レータの移相器を用いた偏光制御では、電子ビームに与える変動がほぼなく、100Hz 程
度までの高速偏光切替も可能性がある[14]。
分割アンジュレータのもう一つの利点は、高エネルギーの円偏光を生成できることである。周期長 56mm の APPLE-II アンジュレータを円偏光モードで用いた場合、実用的な強度が得られるのは基本波のみで、その上限のエネルギーは 1.2keV 程度である。分割アンジュレータでは、直線偏光の高次光を使うことで、より高いエネルギーの円偏光を利用することができる。とくに、1.2keV 以上 3keV 程度までのテンダーＸ線領域の円偏光が得られることは、本光源の特色である。
5-3 光学系
本ビームラインの光学系は、分解能よりもフラックスを重視した。また、テンダーX
線領域で円偏光が利用できることが本ビームラインの特色であるので、軟 X 線からテン
ダーX 線まで幅広いエネルギー範囲（180-2850 eV）をエネルギー分解能 E/ΔE = 1×
104 以上でカバーできるようにしている。
ビームライン光学系の構成を表 6 に示す。第一光学素子 M0 は光源から 20 m、第二光学素子 M1 は 22 m に設置される。これらのミラーをリング側へ水平に振る方向に配置することでビームライン全体を長くし、4 ブランチ間のスペースを確保できるようにした。分光器には、ラミナー型不等刻線間隔平面回折格子を用いた入射スリットレス可変偏角 Monk-Gillieson 型分光器を採用した。M2-G 間の鉛直方向のオフセットは 14 mmとし、試料位置におけるビームの高さは床面から 1414 mm である。回折格子は中心刻
線本数 600 本/mm（N600）と 150 本/mm（N150）の２種類を用意する。N600 だけで
180～2850 eV をカバーするために、同一回折格子上に深さだけが異なる溝パターンを 3
種類刻線するとともに、平面形状の光学素子を Au、Si、Rh で塗り分けることで広帯域
表 5 BL13U 諸元
挿入光源分割 APPLE-II 型アンジュレータ
周期長 56 mm
磁石列全長 672mm×4
最小ギャップ 15mm
最大偏向定数（K 値）4.62

エネルギー分解能（E/ΔE）> 1×104

偏光

通常

水平直線（180–2850 eV）（エネルギー範囲）

モード

垂直直線（250–2850 eV）
左右円（180–1200 eV）

フラックス＠試料

ビームサイズ@試料クロス

水平垂直直線（180–1200 eV）

モード

左右円（250–2850 eV）

偏光切替

移相器により DC-100Hz

A1, A2, A3 ブランチ

>10 photons/s/0.01%BW

B ブランチ>10 photons/s/0.01%BW

A1, A2, A3 ブランチ

20μm(H)×1μm(V)@700 eV

B ブランチ

30 nm@700 eV

13
10

化を実現した。エネルギー分解能は、N600 では E/ΔE > 1×104 を達成できる。オペラ
ンド計測や XFMR など高フラックスが必要な場合には、低エネルギー範囲（180-1400
eV）をカバーする N150 を使用できる。ブランチ振り分け用ミラーM3 は、A2 およびA3 ブランチ用の M3A と B ブランチ用の M3B の 2 枚である。A2 ブランチと A3 ブラ
ンチは、M3A の入射角を変えることによって切り替える。A1 ブランチでは、振り分け
ミラーで反射しないストレート光を利用する。
スロープエラーによる分解能への影響を光線追跡により評価した。水平方向に反射させる M0、M1、M3 はスロープエラーに対して比較的鈍感で、概ね 2μrad 以下であれば分解能は低下しない上、水平方向の集光サイズもほぼ影響を受けない。一方、鉛直方向に反射させる M2 と G はスロープエラーに対して敏感だが、スロープエラーが 0.2μrad以下であれば、分解能 1×104@700 eV を見込める。
本ビームラインでは、光源からの放射パワーは直線偏光モードの 180eV のときが最大で、M0 への入熱は約 300W となる。しかし、M0 のスロープエラーは分解能への影響が比較的小さいことと、本ビームラインで主として使用されるエネルギー700 eV では、入熱が約 18W まで減少することから、M0、M1、M2、G の冷却は水冷とする。一方、分解能に影響が大きい M2 への入熱を低減するために、M1 は Au と Si で塗り分け、使用エネルギーに応じて切り替えることとする。直線偏光、180eV のとき、M1 が Au コ
ーティングの場合、M2 の吸収パワーは 34 W であるが、M1 を Si コーティングに切り替えると、M2 の熱負荷は 17W 程度に減少する。エネルギー700 eV では、M2 の吸収パ
ワーは 4 W 以下である。
本分光器は入射スリットレスであるため、光源サイズの増加や位置ずれが光学性能に影響を及ぼす懸念がある。光源の安定性は、光源サイズの 10％程度と見込まれている。
その影響を光線追跡によって評価したところ、まず、鉛直方向の光源サイズΣy の増加とともにエネルギー分解能は低下するものの、1.5Σy の光源サイズとなっても、0.7～1
表6

BL13U 光学系の構成

素子

種類

冷却

母材

コーティングM0

サジタル円筒ミラー

水冷

Si

Au

M1

タンジェンシャル円筒ミラー

水冷

Si

Au, Si

M2

平面ミラー

水冷

Si

Au, Rh, Si

G1

回折格子 N600

水冷

Si

Au, RhG2

回折格子 N150

水冷

Si

Au, Si

M3A

平面ミラー

Si

Au, Rh, Si

M3B

平面ミラー

Si

Au, Rh, Si

S2

出口スリット ×4

keV 近傍では分解能 1×104 以上、2-3keV のテンダーX 線領域でも分解能 9×103 を上回ることが期待できることがわかった。一方、光源の位置ずれは、出口スリット S2 上での位置ずれを引き起こすためフラックスの低下やエネルギーシフトの要因となる。例えば、光源が分散方向（鉛直方向）に半値幅分ずれると、S2 上では鉛直方向に約 0.9σ分（約7μm 程度）ずれる。これは光子エネルギー700eV のとき 25 meV 程度のエネルギーシ
フトに相当する。
5-4 エンドステーション
本ビームラインでは多様な測定ニーズに対応するため、マイクロ集光３（A1-A3）、
ナノ集光１(B)の計４種類の計測ステーションを最終的には整備する計画である。マイクロ集光ステーションでは集光率 1/10 の作りこみタイプＩ型部分ウォルター鏡を用い、短軸方向で 1μm 程度の顕微測定を実現する。A1-A3 の各ステーションの試料位置で同一の集光サイズとなるように設計した。強磁場 in situ 計測ステーション(A1)には超伝導マグネットを設置し、10 T 程度の強磁場下での顕微磁気分光計測を行う。ハイスループ
ット＆ダイナミクス計測ステーション(A2)では超伝導電磁石と比較して簡便に磁場掃引や印可磁場方向の回転が可能な常伝導電磁石あるいは永久磁石を利用し、実デバイスの動作環境下におけるオペランド計測や GHz 領域のスピンの動きを追跡する XFMR 測定を行う。磁気散乱・反射率計測ステーション(A3)では薄膜や多層膜資料の深さ方向の時期状態解析を目的とした in situ 磁気散乱測定および反射率測定を計画している。ナノイメージング計測ステーション(B)には STXM を設置し、フレネルゾーンプレートを用いて 10 nm オーダーの集光スポットサイズを実現し、スカーミオン等のナノ磁気構造のイメージング測定を行う。
A1 は振り分けミラーを使用しないストレートブランチであるため、3 ブランチ中最も明るく、2 keV 以下ではフラックス 1012 photons/s/0.01%BW 以上を、2 keV 以上のテン
ダーX 線では 1010 photons/s/0.01%BW 程度を期待できる。A2 は振り分けミラーM3 を
入射角 89°で使用するため A1 と遜色ないフラックスを見込める。A3 では振り分けミ
ラーに対する入射角が 88.25°と最も大きく、高エネルギー側でフラックスが著しく低下するため、2 keV 以下の使用に限定される。B ステーションの試料上のフラックスは、
振り分けミラーとピンホール、フレネルゾーンプレートの効率を考慮すると、108～1010
photons/s/0.01%BW 程度と見積もられる。
6. むすび
本稿では、次世代放射光施設の共用ビームラインの光源および光学系設計を中心に検討・整備の現状を報告した。挿入光源およびフロントエンドはすでに機器製作が始まっており、遮蔽ハッチや光学系も順次製作フェーズに進もうとしているところである。利
用実験により密接に関係するエンドステーションの装置については、次世代放射光施設
利用研究員会で方向性が提案されているが、具体的な仕様決定に向けた検討が今後進められていく予定である。次世代放射光施設の共用ビームラインが 2024 年度から順調なスタートを切るためには、これら機器整備以外に、利用支援の体制作りや、活発なユー
ザーコミュニティの形成も重要であると考えている。軟Ｘ線ビームラインの装置開発及び利用研究に多くの経験と強い熱意を持つ VUV・SX 利用者懇談会の皆様のご指導、ご協力をよろしくお願いいたします。

参考文献[1] https://www.qst.go.jp/site/3gev/41909.html[2] N. B. Brookes et al., Nucl. Instruments Methods Phys. Res. Sect. A 903, 175 (2018).
[3] J. Dvorak et al., Rev. Sci. Instrum. 87, 115109 (2016).
[4] K.-J. Zhou et al., J. Synchrotron Rad. 27, 1235 (2020).
[5] V. N. Strocov, J. Synchrotron Rad. 17, 103 (2010).
[6] T. Warwick et al., J. Synchrotron Rad. 21, 736 (2014).
[7] Y.-D. Chuang et al., J. Synchrotron Rad. 27, 695 (2020).
[8] W. Yao et al., Proc. Natl. Acad. Sci, USA 115, 6928 (2018).
[9] Y. C. Arango et al., Sci. Rep. 6, 29493 (2016).
[10] J. Avila et al., Sci. Rep. 3, 2439 (2013).
[11] P. V. Nguyen et al., Nature 572, 220 (2019).
[12] V. Sunko et al., arXiv:1903.09581 (2019).
[13] I. Matsuda, S. Yamamoto, J. Miyawaki, T. Abukawa, and T. Tanaka, e-J. Surf. Sci.
Nanotechnol. 17, 41 (2019).
[14] Y. Kudo, Y. Hirata, M. Horio, M. Niibe, I. Matsuda, arXiv:2103.13554

コロナ禍とリモート測定
藤井純
CNR-IOM, Trieste, Italy

イタリアで最初の居住者の Covid-19 患者が発見されたのが 2020 年 2 月 20 日。私の担当するビームライン(APE beamline : VUV 光電子分光ビームライン)では 2 月いっぱいはユーザービームタイムを予定通り行いましたが、国内感染者の急増のため 1 週間後の 3
月 1 日からのユーザーはイタリア入国を直前で断念し、インハウスのビームタイムに切り替えました。イタリア全土がロックダウンに入ったのはそのほぼ一週間後でした。ロックダウン中もイタリア国政府令は通勤のための外出を認めていましたが、私の所属する CNR（National Research Council）は研究のための通勤を禁じたため 3 月 12 日から私は在宅勤務に入りました。ロックダウンは約 2 か月におよび、APE では実質的にロックダウンが終わる 5 月 3 日までインハウスの実験を含めて全く実験は行えませんでした。
この間 Elettra 放射光施設自体は Covid-19 治療に関する研究を行う重要施設に指定された
ため、ロックダウン中にも関わらずカレンダー通りに運転を続けました。国全土がロッ
クダウン中でしたから実施された測定はすべて mail-in（Elettra にユーザーから郵送されてきた試料に対する測定）で行われました。ロックダウン中に実験を行った Elettra の研究者はその経験から早くから mail-in などのリモート実験の考慮を他のビームライン担
当者に勧めました。当初は多くのビームライン担当者から懐疑的な意見も出ていました
が、秋以降の第 2 波、第 3 波による実質的ロックダウンにより、ほとんどのビームライ
ンにおいて、リモート実験を行わざるを得なくなりました。一言でリモート実験と言っても実際に誰が測定をするかによって大きく分けて 2 つのタイプがあります。タイプ 1
はユーザーとビームラインスタッフが連絡を取り合いながらビームラインスタッフが測定をするタイプ。タイプ 2 はユーザーが Elettra 外からビームラインの測定コンピュー
ターにインターネット接続して測定をするタイプです。Elettra においては、どちらのタイプを選ぶかは、エンドステーションの装置の扱いやすさや、ユーザーの習熟度、更にビームラインの自動化の度合いに大きく依存するようです。場合によっては、日中はタ
イプ 1、夜間はタイプ 2 とするビームラインもありますし、タイプ 2 でも測定中は必ずビームラインスタッフがビームラインに滞在し、ビームラインスタッフ不在の夜間はリモートを中止するビームラインなど、ビームラインによって様々です。どちらのタイプにしても、ほぼ全てのビームラインにとっては新しい試みでしたが、現在はほぼ全てのビームタイムをリモート実験にしているビームラインもあります。そのために必要な機能を Elettra はユーザーのためのポータル VUO(Virtual Unified Office。Spring-8 の User
Information My Page のようなもの。User ID と password で login します。)に組み込みました。ユーザーとビームラインスタッフの連絡は Zoom を使っています。Elettra を通して
会議をスケジュールすれば、実験が始まった時、あるいは毎朝ビームラインのコンピュータで Zoom 会議を開始し、会議は開きっぱなしにしておいて、ユーザーや在宅勤務のビームラインスタッフは好きな時に会議に参加しビームラインの測定者と議論できるという方法が一般のようです。タイプ 2 実験のためのビームラインコンピュータへのリ
モートの接続もユーザーは VUO を通して web ブラウザを使って接続します。実験参加者に登録された人の VUO からは Elettra が許可した期間、許可したビームラインコンピューターのみに接続できる仕組みです。測定データや電子ログブックもユーザーは VUO
を通してダウンロードします。Elettra には Elettra 運営のビームラインと CNR のような
外部機関運営のビームラインがあります。Elettra 運営のビームラインはほぼ VUO を通したリモート測定をしていますが、CNR 運営ビームラインの対応は様々です。我々APE
では Covid 以前からビームラインスタッフや学生が夜間の実験を自宅から行えるように
光電子分光測定をある程度リモートで行えるような環境は整えてありました。APE では
外部からの接続には Apache Guacamole (The Apache software foundation)というリモート
デスクトップソフトを使っています。以前は VPN を利用していましたが、外部ユーザ
ーの使用も念頭に安全性の高いソフトとして選びました。ユーザーにパスワード付のア
カウントを与えて、ビームタイムの終了とともに無効にします。CNR 運営のビームライ
ンの実験データは CNR-IOM の datashare と名付けられたサーバに保存されています。ユーザーには datashare サーバ内に当該ビームタイム用に作成されたディレクトリへのリ
ンクを実験開始時に伝えます。ユーザーは web ブラウザを使ってそのディレクトリへア
クセスしデータをいつでもダウンロードすることが可能になっています。
Elettra から正式な統計は受け取っていませんが、各ビームライン担当者に聞いたとこ
ろでは最近は少なくとも半分以上のビームタイムがリモートで行われているようです。
ビームラインスタッフの感想は様々です。例えば XRD の場合は、一度試料をセットしてしまえば測定自体は全自動で、あとはコンピュータ画面を見ながら測定範囲を指定していくだけということで、試料 mail-in でもユーザーon-site でも測定結果は変わらないとのこと。二つある XRD ビームラインのうち XRD1 ではタイプ 1 しかおこなっていない
ため、ビームラインスタッフの仕事量が増えてビームラインスタッフからは不評のようです。新しいビームラインの XRD2 はタイプ 2 も取り入れていてうまくいっているそうです。一方測定が非常に難しい光電子顕微鏡ビームラインの場合、もともと測定から解析まで全てビームラインスタッフが行っているため、こちらも実験としては変わりはな
いはずだそうです。リモートの方がビームラインスタッフにとっては時間に余裕ができると好意的でした。タイプ 1 のみでタイプ 2 は今のところ考えていないそうです。28 ある Elettra のビームラインのうち半分にあたる 14 ビームラインは VUV/SX の電子分光ビームラインです。それ以外のいくつかのビームラインでも in-situ での試料作製が必要になるビームタイムがあります。Elettra 運営のビームラインではビームラインスタッフでも作製可能と判断すれば、ユーザーと連絡を取りながらビームラインスタッフが試料作製もしています。試料導入後あるいは試料作製後測定マニピュレータに試料を移動する
過程はどのビームラインでもビームラインスタッフが行います。一方 APE では in-situ
での試料作製を必要とするビームタイムに関してはリモート実験は行っていません。劈
開で表面出しをする試料に限り行っています。さぼっているように思われるかもしれま
せんが、Elettra 運営のビームラインは基本的に一つの挿入光源を二つのビームラインで使用しているため、ビームタイムは半々に分け合い交互にビームタイムを割り振っています。試料作製あるいはその練習を光のないビームタイム直前の週に行うことができます。一方我々は Elettra のビームタイムは全て利用しているため、ユーザー実験の試料作製準備にさく時間が Elettra 運営のビームラインほどありません。APE ではタイプ 2 の実験も行っていますが、ビームラインが完全コンピュータ化されていないため、夜間のビームラインスタッフ不在時は測定がいくらか制限されます。
この 1 年で Elettra の多くのビームラインでリモートでの測定が始まりました。さらにビームラインの完全コンピュータ化も進められています。つまり手動で動かいしていたものをモーター駆動にしたり、コンピュータに接続されていなかった機器をコンピュータに接続する改良をしています。ただし、26 インチを超えるモニターを複数並べて実験をすることが当然になってきた現在、自宅から 13 インチのラップトップを使って測定をするとストレスが溜まります。全てを一度に見ようとすれば、一つ一つが小さすぎて重要な文字は読めず、見える大きさにズームインすると、何倍もの面積のあるビームラ
インモニターの中を行ったり来たり大変になります。ユーザーが全体を見ずに測定ソフ
ト部だけ表示していては、ビームライン設定変更をし忘れたことに気づかず、延々と意
味のない測定を続けることになりかねません。タイプ 2 の実験を行うユーザーにはラッ
プトップのモニターでは測定は無理だと伝えています。リモート接続の必要性は、施設内の人数制限や、ビームラインの立ち入り人数制限も関わっています。ロックダウン後も研究所内の人数を出来るだけ少数に抑える措置が未だに採られています。安全面上各ビームライン最低 2 人以上での滞在が求められているので、ロックダウン直後はビームライン立ち入り人数は同時に 2 人と決められていました。現在は最高 3 人までです。国家間、国内間の移動制限も on-site ユーザー実験の大きな障害でしたが、ビームライン内
人数制限も無視できない問題だと分かりました。
APE に限らず多くのビームラインでロックダウン中に全く実験ができなくなった一番の原因は、試料を測定位置までコンピューター制御で輸送するシステムが構築されていないことでした。in-situ での試料作製を必要とするビームタイムに関しては難しいですが、そうでなければコンピューター制御された測定用マニピュレータ自体に多数の試料が装填できれるようにするか、試料バンクにビームタイムに必要な全ての試料を挿入しておき、リモートで試料を選んで測定用マニピュレータに輸送して測定ができれば、2 か月は無理としても 1 ビームタイムに付き 1 回のビームラインへのアクセスで済むことになります。このような輸送システム構築には少なくとも一人のエンジニアを雇うことになるので、一つのビームラインのプロジェクトとしては無理で、Elettra 全体のプロ
ジェクトとして採用されることが必要です。
イタリア全土が Covid-19 のパンデミックのためにロックダウンに入ったのが昨年の 3
月 9 日。それから 1 年が過ぎました。その間にヨーロッパ以外の国からの入国は原則認められませんでした。外国（ヨーロッパ）からのユーザーが比較的制約なく、つまり双方の国ともに検疫隔離なく、イタリアと行き来できたのは 8 月、9 月、10 月の 3 か月間くらいでした。その対象国も感染状況により目まぐるしく変更されました。しかも検疫隔離開始の判断は 2 日前などと突然発表されます。全員に検疫隔離が課されない国でもイタリア入国に際して Covid-19 陰性証明を持参するか空港到着時のウイルス検査で陰性が確認された場合に限られる国もありました。今のように陰性証明の発行は一般的でなく、ユーザーにとってはイタリア到着時に入国が可能かどうか判断されるというリスクのある入国でした。またすんなりイタリアに入国できてもビームタイム中に自国への帰国時の 2 週間の検疫隔離義務が突然発生してしまうこともあり、ユーザーにとっては
on-site で実験をする決断はとても難しいことだったと思います。そのような状況でした
ので Elettra のビームラインの中には外国からのユーザーを一切受け入れず、全てリモー
ト実験にしたビームラインもありました。APE ではユーザーが Elettra に来れないと判断されたユーザービームタイムは mail-in で実験が遂行されたか、次の半期へ延期されました。延期は次の半期の新たな採択課題数を減らすことになるため、再々延期はせず、
mail-in 実験かキャンセルかをユーザーに選択してもらいました。現在ワクチン接種が進んでいるためこの夏以降は人々の往来の自由は劇的に改善されるでしょうから、ビーム
タイムの延期はほぼ無くなると思われますが、ユーザーがリモート実験か on-site 実験かを選択することはまだ当分続くと思われます。共同利用施設の利用者の裾野を広げるためにリモート実験の重要性が以前から指摘されていました。パンデミックのためとはい
え、Elettra 全体としてリモート測定導入に積極的に動いたことは意義のある改革だったと思います。時期的にも走り始めた Elettra2.0 アップグレードでのリモート実験の指針を定めるよい経験になったのではないかと思います。気になることはユーザー側の真剣度が感じられなかったリモート実験もあったこと。これからもユーザーのリモート実験を積極的に行うかどうかは、この期間になされたリモート実験の論文発表の傾向を見ないと判断できないでしょう。

VUV・SX高輝度光源利用者懇談会

2021.0805号
賛助会員
シエンタ オミクロン株式会社
住所：〒140-0013 東京都品川区南大井6-17-10 大森レインボービル５F
連絡先：Tel：03-6404-9133 Fax：03-6404-9134 E-mail：info-JP@ScientaOmicron.com
URL：http://scientaomicron.co.jp
営業内容：「表面・ナノ評価技術を通して科学の進歩と産業の発展に貢献する」という理念に基づき、皆様のご要望にお応えするための高性能光電子アナライザー、UHV-SPM、各種成膜コンポーネントを中心とした装置開発、高い技術力と迅速な技術サービスを提供いたします。

ツジ電子株式会社
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株式会社 トヤマ
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として新本社兼工場を山北町にオープン。益々頑張ります！

株式会社 ユニソク
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VUV・SX高輝度光源利用者懇談会

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営業内容 ： 光学デバイスを軸に、研究・開発フィールドのニーズにマッチするユニーク且つ優れた海外製品をお届けする輸入商社です。 製品に加え、校正・測定、カスタマイズ等のサービスを提供いたします。
研究・開発フィールドのニーズにマッチするユニーク且つ優れた海外製品をお届けする輸入商社です。 製品に加え、校正・測定、カスタマイズ等のサービスを提供いたします。

ロックゲート株式会社
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営業内容 ： 低温・磁場関係の技術がベースになっている会社で、以下の製品の取り扱いがある。ヘリウムフロー式クライオスタット、冷凍機、無冷媒希釈冷凍機、AC 抵抗ブリッジ、引抜き式磁化測定装置、低温/磁場用ピエゾポジショナー・ローテーター、STM・CFM・AFM・SNOM、ラマンイメージングシステム、微小磁場測定装置、など。