Volume 20, No.4

目次 / Table of Contents

November issue 2015

理事長室から　－オープンサイエンスの国際的な広がり－
Message from President – Recent Progress in Open Science –

土肥　義治　DOI Yoshiharu

（公財）高輝度光科学研究センター　理事長　President of JASRI

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1. 最近の研究から／FROM LATEST RESEARCH

ホウ素融体のコンプトン散乱測定　－高温融体中の結合の可視化－
Compton Scattering Experiments on Liquid Boron – Visualizing the Bonding Properties of High-Temperature Liquids –

岡田　純平　OKADA Junpei^[1]、石川　毅彦　ISHIKAWA Takehiko^[1]、木村　薫　KIMURA Kaoru^[2]

^[1]国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構　宇宙科学研究所　Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency、^[2]東京大学大学院　新領域創成科学研究科　Department of Advanced Material Science, The University of Tokyo

Abstract: 　軽くて硬いという特徴を持つホウ素（B）は、採掘が容易なことから古くから人類に用いられてきた。ホウ素の性質について、これまでさまざまな研究が行われてきたが、ホウ素の溶融状態については、2,000℃を超える高い融点を持つことと、ホウ素の融体を保持する容器が存在しないことが障害となり、その性質はよく分かっていない。ホウ素融体の価電子の挙動を調べるために、容器を用いずに融体を保持する「静電浮遊溶解装置」をBL08Wへ設置し、ホウ素融体のコンプトン散乱測定を行った。第一原理計算を用いた解析の結果、ホウ素融体中の価電子の大半が共有結合的な性質を持つことが判明した。

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新しい分子が生まれる瞬間を捉える　～SACLAによる化学反応動力学計測～
Capturing the Birth of Molecule – Chemical Reaction Dynamics Studied by SACLA –

足立　伸一　ADACHI Shin-ichi^[1]、野澤　俊介　NOZAWA Shunsuke^[1]、佐藤　篤志　SATO Tokushi^[1,2]

^[1]高エネルギー加速器研究機構　物質構造科学研究所　Institute of Materials Structure Science, High Energy Accelerator Research Organization、^[2]Center for Free-Electron Laser Science, Deutsches Elektronen-Synchrotron

Abstract: 　X線自由電子レーザーSACLAのフェムト秒超短パルス性を最大限に活かすことにより、時間分解X線溶液散乱の手法を用いて、フェムト秒からピコ秒、ナノ秒オーダーに渡る幅広い時間領域で、溶液中で進行する化学反応中の分子構造のスナップショットを直接観測した。今後、基礎物理・化学分野での超高速時間分解測定に留まらず、光触媒反応の機構解明や人工光合成反応の高効率化など、様々な実時間計測のための研究手段として利用需要が大きく拡大してゆくであろう。

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SACLAにおけるXFEL集光システムの開発
Development of XFEL Focusing System at SACLA

三村　秀和　MIMURA Hidekazu

東京大学大学院　工学系研究科　Graduate School of Engineering, The University of Tokyo

Abstract: 　X線自由電子レーザー（XFEL）施設SACLAでは、4枚の集光ミラーを用いた2段集光システムにより、XFELの50 nm集光が可能である。世界で初めて、10²⁰ W/cm²の高強度光子場を達成し、X線非線光学現象の観測に貢献している。本稿では、SPring-8 BL29XUでの集光ミラーの開発も含めながら、SACLAにおけるXFEL集光システムについて紹介する。

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グリースマトリックス法による連続フェムト秒結晶構造解析
Grease Matrix Method for Serial Femtosecond Crystallography

菅原　道泰　SUGAHARA Michihiro、南後　恵理子　NANGO Eriko

国立研究開発法人理化学研究所　放射光科学総合研究センター　SACLA利用技術開拓グループ　SACLA Science Research Group, RIKEN SPring-8 Center

Abstract: 　X線自由電子レーザーを用いた連続フェムト秒結晶構造解析は、これまで課題だったタンパク質試料の放射線損傷の問題を回避することができ、またナノメートル～マイクロメートルサイズのタンパク質微小結晶からの構造決定を可能にする。しかしながら、これまでタンパク質結晶を連続的にX線レーザーの照射ポイントに供給するには液状の試料を速い流速で吐出するため（液体ジェット法）、結果として大量の試料が必要であった。我々はX線自由電子レーザー施設SACLAを用い、タンパク質結晶を高粘度物質のグリースに混ぜることで低速で試料を押し出すサンプル供給法「グリースマトリックス法」の開発に成功した。本手法では、必要な試料が1 mg以下と従来の液体ジェット法の1/10～1/100程度であり、試料タンパク質が少量でも結晶構造を決定することができる。

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2. 研究会等報告／WORKSHOP AND COMMITTEE REPORT

第12回放射光装置技術国際会議（SRI2015）報告
“The 12th International Conference on Synchrotron Radiation Instrumentation (SRI2015)” Report

大橋　治彦　OHASHI Haruhiko^[1]、仙波　泰徳　SENBA Yasunori^[1]、湯本　博勝　YUMOTO Hirokatsu^[1]、伊藤　真義　ITOU Masayoshi^[2]、今井　康彦　IMAI Yasuhiko^[2]、長谷川　和也　HASEGAWA Kazuya^[3]、亀島　敬　KAMESHIMA Takashi^[4]、初井　宇記　HATSUI Takaki^[5]

^[1]（公財）高輝度光科学研究センター　光源・光学系部門　Light Source and Optics Division, JASRI、^[2]（公財）高輝度光科学研究センター　利用研究促進部門　Research & Utilization Division, JASRI、^[3]（公財）高輝度光科学研究センター　タンパク質結晶解析推進室　Protein Crystal Analysis Division, JASRI、^[4]（公財）高輝度光科学研究センター　XFEL利用研究推進室　XFEL Utilization Division, JASRI、^[5]国立研究開発法人理化学研究所　放射光科学総合研究センター　XFEL研究開発部門　XFEL Research and Development Division, RIKEN SPring-8 Center