自由電子レーザー生成用小型アンジュレーターの最適化

相対論的速度の電子を周期的磁場中で蛇行させることによって生成される自由電子レーザーは従来のレーザーとは異なり波長可変の自由度が大きく、大出力化、高効率化の潜在能力が高く新たな光源として期待されている。現在、自由度の高い自由電子レーザーを用いた小型光源を開発し光源として基礎研究、応用研究、工業等への利用を推進させることが強く望まれている。スタガードアレイ型アンジュレーターは短い磁場の周期長で高いアンジュレーター磁場を得ることが可能な点、および外部からの機械的な調整を一切必要とせずにソレノイドに流す電流のみで磁場分布を自由に制御できるという特徴をもち、小型自由電子レーザー装置への応用が期待されるが、これまで実験的研究はあまり行われていなかった。本研究により、電子ビームを輸送する真空配管中に強磁性体および非磁性体を周期的に配置するきわめてコンパクトなスタガードアレイアンジュレーター実現の可能性が高いことが明らかになった。今後の課題としては実際にビームラインへ装置を組み込み、自発放射光の確認およびレーザー発振実験を行うことが重要であると思われる。

相対論的速度の電子を周期的磁場中で蛇行させることによって生成される自由電子レーザーは従来のレーザーとは異なり波長可変の自由度が大きく、大出力化、高効率化の潜在能力が高く新たな光源として期待されている。現在、自由度の高い自由電子レーザーを用いた小型光源を開発し光源として基礎研究、応用研究、工業等への利用を推進させることが強く望まれている。スタガードアレイ型アンジュレーターは短い磁場の周期長で高いアンジュレーター磁場を得ることが可能な点、および外部からの機械的な調整を一切必要とせずにソレノイドに流す電流のみで磁場分布を自由に制御できるという特徴をもち、小型自由電子レーザー装置への応用が期待されるが、これまで実験的研究はあまり行われていなかった。本研究により、電子ビームを輸送する真空配管中に強磁性体および非磁性体を周期的に配置するきわめてコンパクトなスタガードアレイアンジュレーター実現の可能性が高いことが明らかになった。今後の課題としては実際にビームラインへ装置を組み込み、自発放射光の確認およびレーザー発振実験を行うことが重要であると思われる。