(レーザー関連)SACLAの明るさを6倍にすることに成功 -波長のそろったX線を種としたレーザー発振を実現-

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理化学研究所(理研)放射光科学研究センタービームライン開発チームの井上伊知郎基礎科学特別研究員、理論支援チームの大坂泰斗基礎科学特別研究員、ビームライン研究開発グループの矢橋牧名グループディレクター、高輝度光科学研究センター光源基盤部門の後藤俊治部門長らの共同研究グループは、新しいX線光学技術「反射型セルフシード技術」を考案・開発し、X線自由電子レーザー(XFEL)施設「SACLA」において、従来よりも約6倍明るいX線レーザービームを作り出すことに成功しました。
本研究成果は、XFELを用いた実験の高効率化やX線非線形光学現象の観測などの新しい科学の開拓に貢献すると期待できます。

従来のXFELでは、最終的に得られるXFELに大きな波長広がりがあるという問題がありました。今回、共同研究グループは、波長広がりが小さなXFELの発振法(反射型セルフシード法)を考案しました。この方法では、一度XFELを発振させた後に、分光器によってXFELを単色化し、それを「種」として再度XFELを増幅させます。これにより、波長広がりが小さなX線ビームからレーザー増幅が始まるために、最終的に得られるXFELの波長幅が極めて狭くなります。この方法をSACLAに適用した結果、従来のXFELと比較して波長幅が約10分の1、明るさ(輝度)が6倍もの超高輝度のXFELの生成に成功しました。

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