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図10-1　 兵庫県西播磨に建設中のSPring-8完成予想図

図10-2　SPring -8の放射光の性質

図10-3　テスト中のリニアック入射部

図10-4　 シンクロトロンの508MHz　高周波加速空洞

１．　大型放射光施設　SPring-８ 　光はこれまで物質科学だけでなく様々な分野の研究に利用され、数えきれない進歩をもたらしてきました。この光を利用する科学の最先端にある巨大な施設が、今、兵庫県西播磨に建設されつつあります。SPring-８（Super Photon ring 8 GeV)がこれです（図10-1）。世界最大規模のもので、原研と理化学研究所が共同で建設に当たっています。 　高エネルギー加速器において、電子が磁場中で軌道を曲げられると電磁波（光）を放射しエネルギーを失います。放射光は当初円形加速器にとって、厄介物と考えられていましたが、優れた特性をもつきわめて有望な光源となり得ることに気づき、これを用いた研究が急速に進みました。 　日本においても東大原子核研究所（0.4GeV）、高エネルギー物理学研究所（2.5GeV）、分子科学研究所（0.75GeV)などで、世界でも最先端の研究が活発に行われています。 ２．放射光の特徴と利点 　放射光の特徴は次のとおりです（図10-2）。 （１）狭い前方方向に非常に強い強度で放射される。 （２）電子のエネルギーと曲率半径で決まる、あるエネルギー以下の連続スペクトルをもつ。 （３）曲げられる平面内に偏光している。 （４）電子軌道を規則的に変えて、光の位相を揃えることができる。 　光が極めて強く、波長が連続であるので、波長を選べる分光器を使って、任意の波長の光を単色にして取り出すことができます。このことにより桁違いに強く、偏光した光源が利用できるようになりました。 ３．入射器の建設状況 　放射光用加速器は必要なエネルギーまで電子を加速する入射部と、電子を貯めて光を出す蓄積リングから構成されます。原研が担当するのは入射部であり、線形加速器（リニアックともいう）とシンクロトロンからなっています。 　リニアックでは、大電力の電波（マイクロ波）と電子を加速管と呼ばれる円形導管の中を一緒に走らせて、加速します。全長140mで、約1GeV まで加速することができます。放射光を利用するには、実は電子ビームよりも陽電子ビームの方が安定で適していますが、陽電子は電荷が正の電子で天然には存在せず、人工的に作らなければなりません。建設中のリニアックは陽電子ビームを発生させ加速できます。図10-3はテスト中のリニアック入射部です。 　シンクロトロンは、508.6MHzの高周波で周長396mの円形軌道を周回する電子を繰り返し加速し（図10-4）約1GeV で入射されたビームを8GeVまで加速できます。 　大型放射光施設は、1997年度中の供用開始を目指しています。

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