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フレッシュスライス多色X線自由電子レーザー
Nature Photonics 10, 11 doi: 10.1038/nphoton.2016.201
X線自由電子レーザー(XFEL)から、エネルギー帯域が狭くこれまでにない輝度のフェムト秒X線パルスが得られる。部位特異的なX線パルスによって始まる超高速の物理的ダイナミクスや化学的ダイナミクスは、第二の超短X線プローブパルスのXFELを使って調べることができる。しかし、既存の2重パルス方式は複雑で、カスタマイズが難しく、低強度のパルスしか得られていない。今回我々は、多色パルスを生成する新しいフレッシュスライス法を示す。この方法では、離れたアンジュレーターセクションにおいてさまざまな時間スライスの電子バンチが飽和までレーザー発振する。この方法では、受動的航跡場装置による電子バンチ調整と軌道制御を組み合わせて、多色パルスを得る。このフレッシュスライス方式は、軟X線波長では既存の手法より性能が優れており、数十ギガワットの出力とフレキシブルな色分解のフェムト秒パルスが得られる。パルス遅延は、時間的重複からほぼ1ピコ秒まで変えることができる。さらに我々は、最初の3色XFELと偏光を変えられる2色パルスも実証している。