放射光利用実験を支えるビームライン技術
概要
物質構造科学研究所には加速器で生み出される「放射光」を用いて物質・生命科学研究を行う為の放射光実験施設（フォトンファクトリー）があります。ここでは年間3000人を超える研究者が来訪し、材料科学、生命科学、地球惑星科学など様々な分野での実験が実施されています。放射光利用実験では「ビームライン」と呼ばれる全長数十メートルの実験装置を用いて、放射光を観測したい物質（試料）まで導き、照射することで実験データを得ます。ビームラインの上流部には実験の内容に合わせて放射光のエネルギーや形状を制御するための分光器やミラーといった光学素子が備えられていますが、放射光を正確に試料に照射するためにはマイクロメートルオーダーの位置決め精度が要求されます。また、ビームラインの下流部には温度や圧力など試料環境をコントロールするための装置や、放射光を計測するための検出器、自動計測システムなどが設置され、様々な技術を駆使して物質研究の発展に寄与しています。これらの機器は高度な知識と技術を持った職員が設計から設置、運用までを行っており、1982年の運用開始から今日まで最先端の研究を支えています。
本コースでは、実際のビームラインに触れながら、実験装置の設計・開発やメンテナンスなどについて学ぶことができます。
内容
- 放射光利用実験とビームラインの概要
- フォトンファクトリーで行われている物質・生命科学研究の紹介と、これを実現するためのビームラインについての基礎知識を学びます。
- ビームラインの制御体験
- フォトンファクトリーで開発された機器制御プロトコルSTARSを用いてビームラインの装置を動かす体験をします。
- ビームライン光学素子のメンテナンス体験
- 実際のビームラインにおいて光学素子がどのように利用されているかを学びます。
放射光のエネルギーを選択するための分光器に搭載されている分光結晶を取り出し、エキシマランプを用いた洗浄作業を体験します。 - さまざまな実験に対応するためのインフラ紹介
- 実験ホールを見学し、加速器運転や放射光実験を支える各種インフラ、実験装置、検出器、データハンドリング等について学びます。
注意事項
- 実験室内を移動しますので動きやすい服装でお越しください。
- 放射線作業従事者登録は不要です。（被曝の心配はありません）
ここがポイント
- 放射光実験施設で働く技術職員の多様な業務を知り、体験することができます。
- 普段見ることの出来ない放射光ビームラインの内部を直接見ることができます。
PF実験ホール
PF放射光ビームラインBL-12A
ビームラインで使われている二結晶分光器
ビームライン制御に用いるソフトウェアの様子