日报报道《制造辐射光的工厂》

【本刊讯】日本《每日新闻》二月十二日以《制造辐射光的工厂》为题报道：
茨城县筑波科学城高能物理研究所，已经正式开始建设光生产工厂，它将制造由同步加速器辐射光的电子发射出来的光。计划于一九八一年完工。
所谓同步加速器辐射光就是用近似光速运动的电子，受磁体（磁场）磁力作用，发生偏转时发射出来的光。这种辐射光所具有的优点是它能发射出荧光灯和爱克斯射线管那样现有的实用光源无法发射出来的短波光。因此，可以期待辐射光今后在广泛的领域里得到灵活应用，即从蛋白质那样的大分子结构解析和比ＰＰＭ单位更精密的超微量分析到制造计算机的超大规模集成电路。
借此机会介绍一下可以说照亮了从八十年代开始的科学技术研究道路的辐射光，和在上月下旬举行了动工仪式的在制造这种光方面堪称世界最高水平的筑波设施。
东京大学原子核研究所的富冢和雄教授说：“利用全长约四百米的半地下式直线粒子加速器，将电子加速到光速的百分之九十九点九九九九九九以上之后，再射入圆周约一百八十五米的椭圆形储存环。”
根据说明，射入环后的电子，在安装在椭圆形圆筒上的二十八个电磁体加速后发生偏转，继续绕环回旋近十个小时。接近光速的电子在改变飞行方向时，同步加速器辐射光“就象咕噜咕噜地旋转沾水的雨伞时水珠飞溅那样”发射出来光。发射出来的辐射光从六个出口（主光束隧道）射出环外加以利用。最初，出口是六个，将来计划再增设四个。
辐射光的特点是它包括红外线、可见光直至短波的爱克斯射线。如果在这一范围，就能自由地选择任意波长的光加以使用。而且，与过去的光源相比，即使波长相同，但是，辐射光的强度却是原来的几百倍乃至几万倍。
在筑波工厂，短波方面，可以生产短到接近零点一埃（一埃是一亿分之一厘米）的光。如果用一种特别强的电磁体（超传磁体）象击浪似地使电子飞进方向发生极其巨大的变化，这样即可产生短波光。在筑波光工厂附有这种特殊电磁体。
一般来说，要看一个东西，如果不使用比对象物波长短的光就不能看清楚。但是，迄今的实用光线光源都是分散的波长，至多只能制造一埃
左右的光。
科学家们一直在寻求制造“更亮的”用途广泛的光。这一答案可以说就是辐射光。
辐射光打开了窥视分子和原子世界的新的广宽的领域，使用它使迄今许多没有实用光源就搞不成的事情变得可能。在最近几年里，不断地开辟利用辐射光的新领域。
例如，据说根据辐射光的强爱克斯射线产生的衍射现象在短时间内便可确定象蛋白质那样的大分子结构、有助于抗癌剂的研究和生命现象的剖析等等。比迄今更佳的超高分辨能力的爱克斯射线显微镜摄影也有了可能。
如果使用辐射光的荧光分析，那么，也可以进行比ＰＰＭ精密三位数的十亿分之一单位（ＰＰＢ）的超微量分析。用这种方法也许能够发现新的超铀元素。利用辐射光进行超微细加工，可以用于制造超大规模集成电路，所以日美都在进行研究这种光。
在利用辐射光方面，日本在全世界是先驱者。一九六二年，东京大学核研究所的电子同步加速器运行后，物性物理专家们使用这一同步加速器开辟了应用辐射光源产生软爱克斯射线光学的新领域。
接着，为了获得更稳定更强的辐射光，这个研究所建设了专用储存环，于一九七五年完成并投入使用。但是，由于这种环不能制造波长短于五十埃的辐射光，因此，研究范围受到限制。
在有关人员强烈要求和日本学术会议的建议之下，去年四月，在高能物理研究所新建了辐射光实验设施（设施负责人高良和武教授是研究衍射晶体学的），从一九七八年开始在四年计划中，花费约一百七十亿日元，建设一座在世界上堪称最高水平的光子工厂。
运转中的筑波级的辐射光设施在世界上虽有五座。但是，除一座外，都不是专用的，在高能物理实验用的环方面，都是采取穿插搞或附带着搞的形式。当然，在希望专用的地方，日美英三国在建设专用设施方面正在进行竞争。似乎英国稍为领先，日美正在争夺第二位。
高良教授说：“在利用辐射光方面，虽然日本起步早，但是，不知不觉地反被外国超过去了。但是，如果筑波建成就有希望处于领先的地位。因为制造辐射光的设施即将建成，所以，今后重要的是研究利用辐射光的方法和为此研制装置之类。”