レーザー駆動コンプトン光源からの準単色波長可変X線

従来型の小型コンプトン散乱X線源で実現できる最大光子エネルギーは、今のところ、従来型の電子加速器で許容される最大磁場勾配によって制限されている。このような限界のないもう1つの小型コンプトンX線源アーキテクチャーは、従来型の電子加速器の代わりに、高磁場勾配のレーザー航跡場加速器を利用している。この場合、単一の高出力（100 TW）レーザーシステムによって強力なレーザーパルスが生成され、電子の加速と散乱の両方に使われる。このようなレーザーのみを用いた光源は、原理証明実験において、輝度が高く高エネルギーであることが実証されているが、これまでこうした光源には、従来型のコンプトン光源のいくつかの重要な際立った特徴が欠けていた。今回我々は、準単色性（半値全幅が約50％）と可変性（約70 keVから＞1 MeVまで）を併せ持つ全レーザー駆動コンプトンX線を実験的に実証したことを報告する。こうした性能向上は、いくつかの重要なX線放射線医学用途に極めて有益である。