大型放射光施設 SPring-8

大阪大学核物理研究センター（センター長　永井泰樹）レーザー電子光グループ（名古屋大学、山形大学、甲南大学及び京都大学等との共同研究グループ）、日本原子力研究所（理事長　松浦祥次郎）先端基礎研究センターおよび(財)高輝度光科学研究センター（理事長　伊原義徳）は、平成11年7月1日、大型放射光施設(SPring-8)のレーザー電子光ビームライン（BL33LEP）で、24億電子ボルト(2.4 GeV)という世界最高エネルギーの逆コンプトンガンマ線（レーザー電子光）ビームを発生することに成功した。
　逆コンプトンガンマ線とはレーザー光が高エネルギー電子ビームと正面衝突し、跳ね返された結果得られる高エネルギー光である。今回の実験では、80億電子ボルト(8 GeV)の蓄積電子ビームに紫外レーザー光を衝突させることにより、最高エネルギーが24億電子ボルトの逆コンプトンガンマ線が得られたことを確認した。これは照射したレーザー光のエネルギーが約10億倍増幅されたことに相当する。逆コンプトンガンマ線エネルギーとしては、これまで、フランスのGRAAL施設における16億電子ボルト(1.6 GeV)が最高であった。
　この高エネルギー逆コンプトンガンマ線を原子核の標的に照射すると、いろいろな中間子が飛び出してくるが、これらの中間子放出の様子を精密に観測することにより、原子核中にあるクォークの振る舞いが明らかになり、核物理の研究に大きな貢献が期待されている。
　今回の成果は、SPring-8の蓄積リングで細く絞られた高エネルギー大強度電子ビームが得られたこと（加速器技術）、大強度のレーザーが開発されたこと、および放射線測定技術が格段に進歩したことによって達成された。