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量子ビーム

（2）なにができるの？

　光を物質に当てると、様々な相互作用を起こします。私たちの目は物質に当たって跳ね返ってきた（散乱した）光を見て物質の形や色を認識していますが、実は物質に当たったとき光は散乱以外にも様々な相互作用を起こしています。
　SPring-8が作り出す極めて明るく品質の良い放射光を使えば、様々な光と物質の相互作用を利用した観察が可能で、それによって調べたい物質の色や形以外にも様々な状態や機能が調べられます。
　例えば、調べたい物質がどのような「元素」をどれくらいの比率で含んでいるか、原子同士が電子をどのように共有してどのくらいの強さで結合しているかなどを鮮明かつ速やかに映し出すことができるのです。

物質と光の様々な相互作用を利用した実験としては、光電子分光、蛍光X線分析、XAFS（X線吸収微細構造）、イメージング、材料改質などがある。

図：物質と光の様々な相互作用

　J-PARCのページでは、J-PARCは水素やリチウムといった軽元素を見ることが得意と説明しましたが、SPring-8は主に光と物質の持つ電子の相互作用を活用するので、電子をたくさんもっている重元素を見ることが得意です。
　SACLAのページでは、SACLAはとても高速で微細な物質の動きを捉えることが得意と説明しましたが、SPring-8はSACLAほど高速な物質の動きを見るのは得意ではありません。代わりに、様々な大きさの試料を多くの実験手法で調べられます。SACLAが特定のポジションに特化したエース選手だとすると、SPring-8はいろいろなポジションを広くこなせる万能選手のような役割です。

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（3）どんな成果があるの？

お問合せ先

研究振興局基盤研究課量子放射線研究推進室

  

（研究振興局基盤研究課量子放射線研究推進室）