金属銅箔から理想的なX線レーザー光の生成を実現電気通信大学，理化学研究所，高輝度光科学研究センター，東京大学，大阪大学，京都大学

電気通信大学，理化学研究所，高輝度光科学研究センター，東京大学，大阪大学，京都大学の研究グループは，X線自由電子レーザー施設「SACLA」の技術を利用して，通常の電気配線などに使われるような銅箔が，理想的なX線レーザー光を生成することを発見したと発表した。このレーザーは，硬X線領域で実現された，最短波長の原子準位レーザーである。

X線領域の原子準位レーザーを実現するためには，原子を取り巻く電子のうち，最も原子核に近い電子を効率的に取り除く必要がある。研究グループは，「SACLA」の「2段集光光学システム」を使って，この特異な状態をつくり出すことに成功した。さらに，この媒質に，「SACLA」で作った別の弱いX線をほぼ同時に入射することにより，フーリエ限界と呼ばれる理想的な原子準位レーザーの発振に成功した。この原子準位レーザーのもつ波長1.5オングストロームは，従来の1/10以下という極めて小さい値であり，硬X線領域の原子準位レーザーを実現した。この過程には，光で原子を制御することが可能な強い誘導放出という現象を使うことにより，自然界が決める原子内のエネルギーの流れのルールすら変更可能であることを，X線の領域で観測したことを示す。

今回，小さな材料にX線自由電子レーザーを照射するだけで，さまざまな原子からさまざまな波長をもつきれいなX線レーザーを発振させる技術を実現した。機能性の高いX線レーザーを使った応用研究が進展すると期待される。