原子の動きが見える!?? 究極の“顕微鏡”SACLA (サクラ)＠サイエンスZERO

■原子の動きが見える!??究極の“顕微鏡”SACLA (サクラ)＠サイエンスZERO

　


●原子１個の動きまでが見える究極の顕微鏡（2012年３月運用開始）
　
ヒミツは太陽光の１億倍×１億倍の光（見たいモノのサイズが小さくなるほど、光の量も減るため
従来の「ＳＰｒｉｎｇ−８」は太陽光の１億倍だった。


●光合成に関わる謎の触媒の正体とは！？　２００年来の謎に迫る
　


2011年雑誌にも取り上げられた

触媒はイスのような形と判明したが、強い光を１秒間たんぱく質の結晶に当てる際、強い光のために構造が損傷して変形していることが分かった。
　


●「ＳＰｒｉｎｇ−８」の１億倍、SACLAをつくった

一瞬で見ることで本来の構造が分かる（これまでは１０％ほど違っていた。０．２ｎｍ！
全体の構造が１０％違うと、どの部分がどう動くのか正確に分からない。


●SACLAの全長は７００ｍ


「電子銃」
　

１５００度まで熱しないと安定して電子が出ないが、「タングステン」は高熱で変形してしまう。
　

→熱に強い「グラファイト（炭素）」に変えた。
　




「加速器」

電子を光の速さの９９．９９９９％まで加速させる。
強い光を出すためには、電子を加速して、高いエネルギーにする必要がある。


アメリカのものよりコンパクト。
SACLA＝SPring-8 Angstrom Compact Free Electron Laserの略。

　


プラス・マイナスに引き寄せられた電子がどんどん加速する仕組み。

　
従来より薄く、電子が通る道を狭くした工夫がポイント。
それには工場で１ミクロンや、もっと小さい値で加工する日本の職人技があった！
作ったディスクは１３０００枚以上！


「アンジュレーター」
　

電子から強い光をつくる。電子は動く向きを変える時に光を放つ性質がある。
強力な磁石を並べ、電子を大量に通すと次第に波の揺れが寄り集まり、光を発する。
光は「電磁波」という波。電子が集まった密度の濃い部分から一斉に非常に強い光が出る→レーザー光線と同じ仕組み




●SACLAは波長の短いＸ線を出す＝最短波長０．０６ｎｍ
小さいものを見るためには波長が短い光が必要。

従来は磁石の間に「真空チューブ」があったため磁力が弱かった。


→「真空チューブ」の中に磁石を入れる逆の発想をした→中の水分を加熱して蒸発させる際、磁力が失われた
→熱に強い特殊な磁石をつくった。その数２万個以上！

　

SACLAは世界でもっとも波長の短いＸ線を出すＸ線自由電子レーザー。
アメリカの波長の２倍を誇るため、SACLAのほうが２倍小さいモノが見える。




●生きている状態での生命活動を原子レベルで見れる！？
従来は見たい物質を取り出して、キレイに並べて結晶化するプロセスが必要だった。
このサイズの微生物が、生きたままＸ線で捉えられたのは世界初。

　


なんだかよく分からんが、これまでも顕微鏡の進化のおかげでたくさんの発見があったわけだから、期待大。
しかも、生きた状態でたんぱく質の様子が見れるってことは、動物実験とかも減るのかなあ？？？