SPring-8 — 大型放射光施設

BL2

BL2はBL3に続く2本目の硬X線ビームラインとして整備され、2015年4月から共用運転を開始しました｡ BL2においてもBL3と同等のレーザー特性が実現されており、自己増幅自発放射方式（Self-Amplified Spontaneous Emission : SASE）によるXFELを、光子エネルギー4~20 keVの範囲において利用できます。XFELビームを輸送するために、X線ミラーと二結晶分光器のいずれかを選択して用います。実験システムとして、コヒーレントX線回折イメージング実験装置、ハイパワーフェムト秒レーザーとXFEL同時利用実験プラットフォームなどを備えています。

参考文献:
K. Tono et al., J. Synchrotron Rad. 26, 595 (2019).

光源性能

最大電子ビームエネルギー	8.5 GeV
繰り返しレート	30 Hz（BL2&3同時運転時）
アンジュレータ周期長	18 mm
K値	~2.7
光子エネルギー（基本波）	4-20 keV
パルスエネルギー	光子エネルギーに依存（下図参照）
エネルギー幅（ΔE/E）	~0.5%（二結晶分光器なし） ~0.01%（二結晶分光器あり）
パルス幅	< 10 fs

参考文献:
M. Yabashi et al., J. Synchrotron Rad. 22, 477 (2015).
K. Tono et al., J. Synchrotron Rad. 26, 595 (2019).

（参考）光子エネルギーとパルスエネルギー・光子数の関係（BL3の場合）

（参考）自己増幅自発放射（SASE）方式のスペクトル例

共通装置

BL2に常設されている下記の装置を、必要に応じて利用することができます。

インラインスペクトロメーター

全てのXFELパルスの中心光子エネルギーを記録します。

ビームモニター

全てのXFELパルスのパルスエネルギーを記録します。

主な実験

BL2では主に下記のような実験が実施されます。

BL2

BL2 was developed as the second hard X-ray beamline after BL3, and began operation in April 2015. BL2 also has the same laser characteristics as BL3, and XFEL with Self-Amplified Spontaneous Emission (SASE) can be used in the photon energy range of 4 to 20 keV. To transport XFEL beams, either X-ray mirrors or two-crystal spectrometers can be selected and used. The experimental system is equipped with a coherent X-ray diffraction imaging device, a high-power femtosecond laser, and XFEL simultaneous use experimental platforms.

References:
K. Tono et al., J. Synchrotron Rad. 26, 595 (2019).

Performance of the light source

Maximum electron beam energy	8.5 GeV
Repetition rate	30 Hz（BL2&3 simultaneous operation）
Undulator period length	18 mm
K value	~2.7
Photon energy （fundamental wave）	4-20 keV
Pulse energy	Depends on the photon energy (see figure below)
Energy width（ΔE/E）	~0.5%（without a two crystal spectrometer） ~0.01%（with a two crystal spectrometer）
Pulse width	< 10 fs

References:
M. Yabashi et al., J. Synchrotron Rad. 22, 477 (2015).
K. Tono et al., J. Synchrotron Rad. 26, 595 (2019).

(Reference) The relationship between photon energy and pulse energy / photon number (For BL3)

(Reference) Spectrum examples of the Self-Amplifying Spontaneous Emission (SASE) method

Shared equipment

The following equipment is permanently installed at BL2 and can be used as needed.

Inline spectrometer

To record the central photon energy of all XFEL pulses.

Beam monitor

To record the pulse energy of all XFEL pulses.

BL2