お知らせ
第11回パワーレーザーDX 技術セミナー (2026年3月3日) 開催報告。 アンケートにもご協力ください。
2026年（令和8年）3月3日、大阪大学レーザー科学研究所のコロキウムとの共催で「第11回パワーレーザーDX技術セミナー」を開催しました。会場は大阪大学レーザー科学研究所の第会議室とオンラインのハイブリッドで開催し、合わせて20名ほどの参加者がありました。
参加された方や、本セミナーに興味ある方は、下記のアンケートフォームから、本セミナーについての感想などをお答えいただけますようお願いいたします。アンケートは以下のフォームからお願いします。
https://forms.gle/7A23jU7mcfECSErU6セミナーでは、高エネルギー加速器研究開発機構（KEK）の本田洋介氏より、次世代半導体露光用光源としての自由電子レーザー（FEL）開発について講演が行われました。
本田洋介氏 (高エネルギー加速器研究開発機構) 講演ではまず、半導体微細化の進展と光リソグラフィ技術の発展が概説されました。現在の最先端露光では波長13.5 nmのEUV光源が用いられており、主流はレーザー生成プラズマ（LPP）光源です。しかし、LPP光源はエネルギー変換効率が低く（～0.02%）、装置全体の消費電力が大きいという課題を抱えています。大規模工場では電力消費が地域全体に影響を与える規模に達しており、出力向上と同時に電力効率の飛躍的改善が求められています。
これに対しKEKでは、加速器技術を基盤とする自由電子レーザー（Free-Electron Laser: FEL）を次世代EUV光源として提案しています。FELは、相対論的電子ビームをアンジュレータ中で振動させ、電子の自己組織化（マイクロバンチング）を通じてコヒーレント放射を発生させるものです。インコヒーレントな放射光とは異なり、指数関数的に増幅される高強度放射が得られる点が特徴です。
講演では、FEL発振の基本原理、FELパラメータρによるスケーリング則、ビーム品質（エネルギー幅・電流密度）の重要性、マイクロバンチング形成過程などが、数値シミュレーションや可視化アニメーションを交えて解説されました。特に、コヒーレント放射による高効率化の可能性と、電子ビームパワーから放射への変換効率がFELパラメータで整理される点が強調されました。
目標とする10 kW級EUV出力を実現するには、約10 MW級の電子ビームが必要となるため、超伝導高周波加速空洞を用いたエネルギー回収型線形加速器（Energy-Recovery Linac: ERL）が採用されます。ERLでは、FEL発振後の高エネルギー電子ビームを減速させ、そのエネルギーを次のビーム加速に再利用することで、外部からの電力投入を大幅に削減できます。
超伝導加速空洞の高Q値化、動的損失の低減、1.3 GHz帯RF空洞の採用理由、ビーム圧縮・伸長によるエネルギー広がり補償技術など、実機設計に向けた具体的課題と対策が示され、特に、FEL発振により増大するエネルギー分散を適切に補償しつつエネルギー回収を行うビームダイナミクス設計の重要性が議論されました。
現在KEKでは、試験加速器cERL（compact ERL）を用いて1 mA級連続ビーム運転およびエネルギー回収実証を進めており、今後10 mA級運転への拡張を目指しています。本プロジェクトは、2025年度よりJST経済安全保障重要技術育成プログラム（Kプログラム）に採択され、「革新的な次世代EUV露光用光源の実現を目指した自由電子レーザーの基盤技術開発」として5年間の要素技術開発が進められています。
質疑応答では、
・FELの空間・時間コヒーレンスと露光プロセスへの影響
・大電流ビームの減速時におけるエネルギー広がり補償の実現性
・RF周波数選択（1.3 GHz）と位相安定性
・ビームモニタリングとリアルタイム診断系の設計
・量産可能なアンジュレータ設計
などについて活発な議論が行われた。本講演は、半導体産業と加速器科学を結ぶ新たな光源開発の可能性を示すものであり、エネルギー効率と高出力を両立する次世代EUV光源の実現に向けた挑戦的取り組みとして、参加者に強い印象を与えました。
