レーザーと放射光の長所と短所？

質問

固体試料をイオン化し価数と質量分布を見るのに、イオン化のために放射光よりもレーザー（エキシマー308ｎｍ）を使う利点ってあるのでしょうか？それぞれの長所と短所であるとか…。（レーザーは）たまたま利用可能だった・手軽である…位しかわかりません。

　自分で調べるとこんな感じの記述がありましたが自分の求めるものとは違います。
　「レーザーは分解能と強度が高く、状態選択性に優れており、高分解能分光や素反応過程の詳しい研究に適している。一方、放射光は分解能や光子数はレーザーに劣るが、広い波長範囲を容易に掃引できるので、レーザーではアプローチできない励起状態のダイナミクスを総括的に研究する目的にはとても役に立つ。」

　初心者なので判りやすく教えていただければ幸いです。

回答No.2

eiectron · ベストアンサー

電気専門ですが、レーザー、放射光の研究していませんので、アドバイスと言う事にしておきます。
　基本的違いは、レーザーは、言葉の語源どおり、１種類の光線（電磁波）を共振作用によって、位相をずれることなく強力に放出させた光です。１種類が特徴。
　放射光装置は、サイクロトロンから始まり、シンクロトロンと名付けていますが。真空の円形ドーム中を光の速さに近くまで、電界の力で進行方向に加速し、磁界の力で円形真空ドームに沿ってカーブさせ、ほぼ光の速度近くまで加速（方向転換、直進上の加速、減速共に加速と言う）した電子、が、脱水機の衣類から脱水するように、接線方向に放出する光です。
　周波数範囲は、赤外線からx線まで豊富に放出することが分っています。
　そして、強力なため、明るく、従来の医療養のx線CT装置に比較し、１００００倍の明るさで観察しやすく、研究も短時間ですむと言われます。精度も３０ｍで５mmの広がりと言うメーカの報告があリます。固体の微細加工は勿論、材料、医療（重粒子加速などといい、炭素の原子核や最近プロトンでがん細胞の狙い撃ちの研究中をしているようです）。重粒子加速器では、体内到達深度３０ｃｍｍと聞きました。等です。
　分光器で必要に応じて、色々な周波数の、光線（電磁波）を取り出し、研究できるのが最大の利点といいます。

　あなたのイオン化の研究についてですが、イオン化すると、質量分析にも都合がよいですよね。
　そこでですが、私の個人的考えですが、基本的に重要な点があります。それは、全ての原子、分子には共振周波数があると言う事です。共鳴捕獲されて初めて原子や分子の電子が、エネルギーを吸収し、励起して光を放出したり、電子が飛び出して、イオン化したり、吸収波長から固体の
含有分子名を特定したり（体内栄養素なども・・）、発見したり出来ると思いますが。　
　そのためには、イオン化する共振周波数を見つけるためにも、放射光装置で分光装置を使って色々な共振周波数を探せる方が有利と思いますが。どうでしょう。あくまで私の考えです。
　周波数が２～３ｎｍ違ってもうまくいかないのが、共鳴でないかと思うのですが。

お礼

丁寧なご回答ありがとうございます。

　私の研究は「試料をレーザーによりイオン化させ価数と質量分布を測定する」みたいな内容だったんです。私一人だけ他の人と分野が違う研究だったんで同じ学生に聞けないのはもちろん、言いだしっぺの教授にでさえも細かい知識や技術を聞けなくて苦労しました…。

　結局こちらを含め多くの人に教えてもらい、迷惑をかけて何とかひと段落しました。本当にありがとうございました。

回答No.1

noname#11476

お書きになったものはレーザーと放射光の長所、短所がうまく説明されていると思いますけど、それが求めるものと違うといわれるとどんな答えを期待しているのかが不明です。

そのお書きになった文章の意味が理解できないという意味でしょうか？

お礼

ご回答ありがとうございました。返事が遅くなってしまって申し訳ありません。

　実は私は「試料のイオン化のために、放射光ではなくレーザーを使う利点」というのが解っていませんでした。
　キーワードは「多光子吸収」でした。放射光では一般的には光子のエネルギーが高いが数が少なく出力が低い、レーザーは光子エネルギーは低いが光子の数が多く多光子吸収による多段階励起？によりイオン化が容易い…という結論に至りました。

　合ってますよね…？