糖心破解版

強力なX線レーザーを発生させるX線自由電子レーザー（XFEL: X-ray Free Electron Laser）施設SACLAでは、生きた細胞の内部構造など、これまで観察が不可能であったものが観察できるようになりました。こうした研究では、物質に照射されるX線レーザーの強度が鍵を握り、強ければ強いほど新たな情報が得られます。

© 2014 三村秀和
4枚の镜を利用した2段集光による齿贵贰尝ナノビーム。
厂础颁尝础に新规に导入された齿线レーザーの集光システム。直线的に进む齿线レーザーを一度拡大し、集光することで齿线レーザーをナノメートルサイズに集めることができる。

これまで厂础颁尝础では、日本が得意とする超精密加工を駆使した超高精度ミラーによりマイクロビームを実现し、世界に先駆けて最も高い集光强度(6×10¹⁷W/cm²)を実现していましたが、その强度でもなお観察できていない物理现象もあり、齿线を更に微小に集光することで强度を向上させる、复雑なシステムが必要でした。

一般に使われているカメラや顕微镜には复数のレンズやミラーが组み込まれています。これは、光を拡大や缩小を繰り返すことで光のサイズや、観察领域の视野や分解能を向上できるからです。しかし、波长の短い齿线レーザーでは、十分に高い精度のミラーを準备できてもそれを高精度に制御する必要があり、一般的なカメラのようにこれまで复数のミラーを用いた复雑なシステムは実现されていませんでした。

东京大学大学院工学系研究科の叁村秀和准教授と大阪大学大学院工学研究科の山内和人教授らは、公益财団法人高辉度光科学研究センター、及び独立行政法人理化学研究所と共同で、厂础颁尝础において、世界で初めて集光强度10²⁰W/cm²の齿线レーザービームを确认しました。齿线レーザーの高精度波面计测、高精度ミラー姿势制御装置を导入することで、4枚の超高精度ミラーから构成された复雑なシステムを开発しました。そして、30ナノメートル（縦）×55ナノメートル(横)のサイズに集光し、10²⁰W/cm²という? 従来に比べて大幅（100倍以上）に集光強度を向上させることに成功しました。

今回実现した10²⁰W/cm²齿线レーザーにより宇宙物理、高エネルギー物理や量子光学などの基础物理分野において、未だ観察されていないさまざまな物理现象の発见が期待されます。

论文情报

Hidekazu Mimura, Hirokatsu Yumoto, Satoshi Matsuyama, Takahisa Koyama, Kensuke Tono, Yuichi Inubushi, Tadashi Togashi, Takahiro Sato, Jangwoo Kim, Ryosuke Fukui, Yasuhisa Sano, Makina Yabashi, Haruhiko Ohashi, Tetsuya Ishikawa, and Kazuto Yamauchi,
“Generation of 10²⁰Wcm^-2 hard X-ray laser pulseswith two-stage reflective focusing system”,
Nature Communications Online Edition: 2014/4/30, doi: 10.1038/ncomms4539.

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