超伝導線形加速器で駆動されるメガヘルツ繰り返し率の硬X線自由電子レーザー

欧州XFELは、高電子エネルギー超伝導線形加速器に基づく硬X線自由電子レーザー（FEL）である。超伝導技術によって、1つの高周波数パルスの加速電圧で多数の電子バンチの加速が可能になり、ひいては多数の硬X線パルスの生成が可能になる。今回我々は、最大で毎秒5000電子バンチの欧州XFEL加速器の性能について報告し、17.5 GeVの全エネルギーを実証する。フィードバック機構によって、FELアンジュレーターにおける電子ビーム供給の空間的・時間的安定化が可能になる。9.3 keVで測定されたFEL利得曲線は、飽和FEL放射に関する予測とよく一致している。最大2.0 mJのパルスエネルギーの硬X線レーザー発振が、7 keVから14 keVの間で達成された。高い繰り返し率を使って、平均出力6 WのFELビームが生成された。