（レーザー関連）理化学研究所他／X線自由電子レーザーの極限的7 nm集光を実現―ピーク強度10^22 W/cm^2に達する世界最高光子密度のX線レーザー

2024年3月18日
大阪大学
名古屋大学
理化学研究所
高輝度光科学研究センター

【研究成果のポイント】

• X線レーザーを7×7 nmのスポットサイズに集光してピーク強度10²² W/cm2を達成
• 独自のX線ミラーを作製することで、科学計測に真に実用可能な極限的X線集光ビームが実現
• 本研究によって実現した高強度X線レーザー場によって、X線非線形光学などの新たなX線科学の開拓が期待できる

大阪大学大学院工学研究科の山田純平助教、山内和人教授、名古屋大学大学院工学研究科の松山智至准教授、理化学研究所放射光科学研究センターの矢橋牧名グループディレクター、井上伊知郎研究員、高輝度光科学研究センターの大橋治彦主席研究員らの共同研究グループは、X線自由電子レーザー(XFEL：X-ray Free-Electron Laser)※1の極限的7ナノメートル(nm)※2のスポット集光を実現し、10²² W/cm2のピーク強度※3を達成しました。これはミラーに入射するXFELの強度を1億倍に増幅したことに相当する、世界最高X線強度です。また、可視光分野も含んだレーザー強度のトップクラスに比肩する値です。