SACLA発振
「夢の光」をついに実現−X線自由電子レーザー施設 SACLA(サクラ)がX線レーザーの発振に成功―
「夢の光」をついに実現−X線自由電子レーザー施設 SACLA(サクラ)がX線レーザーの発振に成功−



X線自由電子レーザー(XFEL)施設SACLAでは、線型加速器により加速した高エネルギーで高品質の電子ビームを、アンジュレータという磁石列が上下に並んだ装置(全18台)に通して、XFELを生成します。SACLAでは、 既に2011年3月23日にX線の発生を確認していますが、 ここから位相をそろえてレーザー発振を実現するためには、 電子ビームの密度を数百倍に高めるとともに、 数μmという非常に高い精度で電子ビームをアンジュレータ内に通す必要がありました。



先行する米国のLCLSでは、 入射器の立ち上げからレーザー発振までに数年にわたって行われました。 これに対しSACLAでは、調整を短期間に効率良く行うために、 プロジェクト開始当初から、モニターや電磁石などのハードウェア、 及び各機器を精密に制御するソフトウェアの最適設計を徹底的に行った上で調整計画を綿密に練り上げました。

ここには、SCSS試験加速器※7から得た知見も十二分に活用されています。
その結果、 2011年2月のビーム運転開始からわずか3カ月という短期間で、 レーザー発振を実現しました。 達成された波長は、 LCLSの1.5Åを超えて世界最短波長となる 1.24Å です。 今後、 さらに軌道精度を数倍向上させ、アンジュレータ部の超精密調整を行っていくことにより、現在の波長1.24Åをさらに短波長化するとともに、レーザー出力の飽和(高強度のレーザーが安定して発生する状態)を早期に達成できる見通しが得られました。また並行して、 光特性診断と利用装置の試験運転を行い、 2011年度内の供用運転に向けて準備を進めていきます。


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