シングルパス高効率テラヘルツ自由電子レーザー

テラヘルツギャップは、平均出力やピーク出力が高い放射源が不足していると同時に科学用途や工業用途の需要が高まっている電磁スペクトル領域である。磁気アンジュレーターにおける自由電子レーザー（FEL）のカップリングは、この周波数領域の放射の生成に最良の選択肢の1つである。しかし、スリップ効果によって、比較的長い低電流電子バンチを用いてテラヘルツFEL駆動する必要があるため、増幅利得とピーク出力が制限される。今回我々は、0.96 mのテーパーの強いヘリカルアンジュレーターにおいて円形導波管を用いて、放射と電子ビームの速度を一致させ、長距離にわたって200 pCの5.5 MeV超短電子ビームから共鳴エネルギー抽出を可能にした。電子ビームスペクトル測定の結果は、テラヘルツFEL放射のエネルギー測定とスペクトル測定によって裏付けられており、約10％の平均エネルギー効率を示した。一部の粒子は、初期の運動エネルギーの20％以上を失った。