「1965年の創業以来、VATは研究開発用途に注力し、世界の主要な研究機関のほぼすべてと密接な関係を維持してきました」と、VAT社のコーティング・科学機器・研究部門のセクターマネージャーであるMartin Greuter氏は述べ、「近年、VAT社の最もエキサイティングな仕事の一つは、世界で最も強力なX線レーザーを製造・運用しているSLAC国立加速器研究所のために行われたことです。」とも語っています。

スタンフォード大学でのリニアック・コヒーレント光源（LCLS）は、2009年に操業を開始しました。LCLSは、これまでのX線源の10億倍の明るさで、ナノ秒の100万分の1の長さ、すなわち数フェムト秒（10-15）の長さのストロボ状のパルスを発生させることで、これまでにない原子の世界の画像を提供しました。この技術により、SLACは原子の動きや化学反応の様子を鮮明に映し出すことに成功しました。このレーザーは、物質の特性を調べたり、生物の内部を見て代謝経路を観察することもできます。

X線レーザー性能の大きな飛躍

SLACでは現在、2つ目のX線レーザービームを追加するLCLS-IIというアップグレードを行っています。LCLS-IIは、オリジナルのLCLSに比べて平均1万倍の明るさ、8,000倍の発射速度、毎秒120パルスから100万パルスへの加速を実現します。LCLSにすでに搭載されているVATの真空バルブの高い信頼性に基づき、VAT社はLCLS-IIのより高い性能レベルに必要な真空バルブも提供しました。

LCLS-IIは、原子レベルの精密なスナップショットを超高速で撮影することで、自然界の仕組みをより鮮明にし、基本的なプロセスを明らかにして理解を深めることができると期待されています。

「LCLS-IIを使えば、SLACは原子の動きをこれまで以上にクローズアップできるようになります。原子レベルの映像を高精細に映し出すことができるのです。」と述べたのは、SLACのVAT社アカウントマネージャーであるMax Golovatiy氏で、「LCLS-IIは、SLACで実施可能な実験の範囲を大幅に拡大し、将来の変革をもたらす技術の開発のための重要なプラットフォームとなります。」とも述べています。

LCLS-IIで重要な役割を果たす真空バルブ

SLACのLCLS-IIのアップグレードには，加速器やシンクロトロンで実績のあるVAT製の真空バルブが使用されています。選定された真空バルブの大部分は，LCLS-IIの高エネルギー環境に合わせて特別に作られたものです。VAT 75シリーズと77シリーズをベースにした、非常に高速で正確なバルブ機能と、LCLS-IIの限界温度と放射線条件に対する長期的な耐性に焦点を当て、VAT 48シリーズと53シリーズをベースにした全金属製のバルブが採用されました。メンテナンスの必要性を最小限に抑えるために、設置されたオールメタルアングルバルブはFLEX VATRING技術を用いて設計されており、通常のオールメタルシールでは限られた範囲でしか実現できない超高真空条件下での気密性の高い閉止を繰り返し行うことができます。

Max Golovatiy氏は、「当社の真空バルブは、SLAC加速器の運転において重要な役割を果たしています。LCLSとLCLS-IIのプロセスを記述する各ステーションの間で、VAT製バルブは超高真空環境で普及している圧力と温度の限界、放射線条件の下で、様々なプロセスパラメータを非常に正確かつ確実に調整・分離することで、LCLSシステムの分析能力を驚くほど決定づけています。

VAT社がSLACのために開発した真空バルブは、世界中の様々な研究施設が研究室の機能を拡張し、洗練させるために行っている努力の重要な一部です。最適化された真空バルブの設計と高性能バルブは、研究実験の精度を高め、間接的に研究成果の向上に重要な貢献をします。最終的に、研究者はより正確な情報を収集できるようになり、LCLS-IIプロジェクトの重要な目標である、電子・原子・分子レベルでの物質とエネルギーの理解を深めることができます。

「私たちは、より精密な真空バルブソリューションの開発に努めており、それは、VAT社の知識を最先端にまで拡げることにもつながるのです。」とMartin Greuter氏は締めくくりました。