理化学研究所（理研）の研究グループは，新しいX線光学技術「ハーモニックセパレーター」を考案・開発し，X線自由電子レーザー（XFEL）施設SACLAにおいて従来よりも100倍明るいX線レーザービームを作り出すことに成功した（ニュースリリース）。

大型放射光施設「SPring-8」など従来のX線光源は，放射されるX線の波長が多岐にわたるため，分光器を通して，特定の波長のX線のみを抽出している。しかし，2結晶分光器を通すとX線のバンド幅は元の0.01%程度に小さくなるため，X線の強度が落ちる。

一方で，近年，世界各所で建設・運用が進められているXFELや次世代放射光といった最先端X線光源では，ある特定の波長とその近傍の波長のX線が強く放射される。このとき，各波長のバンド幅は1%。分光器を通さずに，1%というバンド幅を維持したまま特定波長のX線を抽出できれば，より高強度のX線の利用が可能になる。

今回，研究グループは，全反射ミラーとX線プリズムを組み合わせたハーモニックセパレーターという光学技術を考案した。この方法ではまず，X線を全反射ミラーに入射して，抽出波長よりも短波長のX線を取り除く。さらに，プリズムを通した後にスリットを使って，抽出波長よりも長波長のX線も除去することで，分光器を通すことなく特定波長のX線を抽出することに成功した。

この光学技術を使って研究グループは，SACLAから放射された光子エネルギーが10keV（波長約0.124nm）のX線レーザーから，2次高調波の20keV（約0.062nm）や3次高調波の30keV（同約0.041nm）のX線レーザーの抽出を試みた。その結果，分光器を使った従来のSACLAの高調波光と比較して，約100倍の強度の高調波X線レーザービームを作り出すことに成功した。

今後，開発した光学技術をXFELや次世代放射光と組み合わせることで，従来よりも2桁以上明るいX線の利用が可能になり，X線計測の飛躍的なハイスループット化や高速化の実現が期待できるとしている。