セグメント化されたテラヘルツ電子加速・操作器（STEAM）

電子バンチの加速と操作は、超高速撮像や分光に使われる電子デバイスやX線デバイスの大半の基礎になっている。新しいテラヘルツ駆動コンセプトでは、従来の無線周波数デバイスと比較して、場の強さ、場の勾配、レーザー同期、コンパクトさが数桁改善され、少ないインフラストラクチャーでより短い電子バンチとより高い分解能が可能になると同時に、高い電荷容量（pC）、繰り返し率（kHz）、安定性が維持される。今回我々は、超短電子バンチの六次元位相空間に対する複数強場操作を行うことが可能な、セグメント化されたテラヘルツ電子加速・操作器（STEAM）を報告する。我々は、数マイクロジュール、単一サイクル、0.3 THzのパルスによって駆動されるこの単一デバイスによって、30 keVを超える記録的なテラヘルツ加速、10 fs未満の分解能でのストリーキング、2 kT m⁻¹を超える集束強度、約100 fsへの圧縮とともに、これらの動作モード間の即時切り換えを実証している。このSTEAMデバイスによって、テラヘルツ波に基づく電子加速器、操作器、診断ツールの実現可能性が実証されており、現在の最先端の分解能を超える科学研究が可能になり、変革的な影響をもたらす可能性がある。