放射光施設(読み)ほうしゃこうしせつ

  • synchrotron radiation facility
  • ほうしゃこうしせつ〔ハウシヤクワウ〕

日本大百科全書(ニッポニカ)の解説

シンクロトロン放射を光源とした紫外線、X線を利用する研究施設。相対論的な光速に近い高エネルギーの荷電粒子が円軌道を描いて飛翔するとき、曲率中心に向かう加速度によって軌道の法線方向にシンクロトロン放射とよばれる光(放射光)が放射される。シンクロトロン放射の放射量は、粒子のエネルギーと静止質量の比の二乗に比例する。円軌道を描く荷電粒子は、このシンクロトロン放射によってエネルギーを失うので、高エネルギー円形加速器、とくに電子シンクロトロンを建設する立場からみると、あまりありがたくない存在である。しかしシンクロトロン放射は、真空紫外からX線領域にわたる広い波長領域の方向のそろった強力良質な光源となるので、自然科学の広範な研究分野で、また工業的応用分野で貴重な光源として注目されている。
 原子核・素粒子の研究を主目的とする電子加速器に付属して、シンクロトロン放射を光源として利用するために加速電子ビームを貯蔵するリングが世界各地で建設され、物質科学、生命科学など自然科学領域の研究あるいは電子工業など工業的利用のために活用されている。さらに最近では広範な分野からの要望によってシンクロトロン放射利用のための専用加速器および貯蔵リング施設が建設されている。このような施設を放射光施設あるいはフォトン・ファクトリーPhoton Factoryとよび、日本でも高エネルギー加速器研究機構(旧高エネルギー物理学研究所)のシンクロトロンに付属する放射光施設などが利用されていた。さらに、純粋な基礎研究から先端技術の開発研究まで多岐にわたる利用を目的とした専用の大型放射光施設が新たに播磨(はりま)科学公園都市内に建設(1997年完成)された。この大型放射光施設は8ギガ電子ボルト(GeV)の電子シンクロトロンと全長1.4キロメートルの電子・陽電子蓄積リングを中心とするものでSPring-8(スプリングエイト)(Super Photon ring 8 GeV)とよばれている。[西村奎吾]

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朝日新聞掲載「キーワード」の解説

リング状の施設で電子を光速近くまで加速させ、磁石で進行方向を曲げたときに出るエックス線などの光を物質に当てることで、微細な構造を調べることができる。「スプリング8」をはじめ関東、東海、中国、九州など国内では計9カ所に整備されているが、東北にはない。

(2017-01-29 朝日新聞 朝刊 宮城全県・1地方)

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デジタル大辞泉の解説

電子などの荷電粒子加速器で加速して発生させた、シンクロトロン放射光を利用する実験施設。極めて高強度で指向性が高い、X線から赤外線まで幅広い波長領域の光を発生し、また、偏光特性を自在に制御することができる。物質の種類や構造、化学反応の時間変化の様子などを詳細に探る手段として、物質科学、生命科学、医学、産業など広範な分野で利用される。日本では、SPring-8SACLAフォトンファクトリーなどの施設が知られる。

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化学辞典 第2版の解説

放射光を発生させる専用の電子(あるいは陽電子)シンクロトロン(蓄積リング)を光源としてもつ研究施設.日本で2005年に稼働中の放射光光源は14で,世界有数の放射光研究の隆盛をみている.高エネルギー物理学のための電子シンクロトロンに寄生して利用していた施設を第一世代とよぶ(1960~1970年代).放射光専用の電子シンクロトロン(おもに偏向磁石からの放射光利用)をもつ第二世代(1980年代)を経て,1990年代以降は,高輝度・低エミッタンス(高度の絞り)でアンジュレーターなどの挿入光源に主眼をおいた大型施設“第三世代光源加速器”が建設されている.2008年では,第三世代光源にはSPring-8(Super Photon ring 8 GeV播磨科学公園都市),APS(Advanced Photon Source,シカゴ近郊),およびESRF(European Synchrotron Radiation Facility,グルノーブル)の3施設がある.SPring-8はエネルギー8 GeV,周長1436 m の世界最大の放射光施設である.これらの放射光施設はホームページを開設しており,たとえばwww.spring8.or.jpなどのURLから性能,特徴を知ることができる.

出典 森北出版「化学辞典(第2版)」化学辞典 第2版について 情報

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