2色XFEL

SACLA BL3ではアンジュレータ列を2つの区間に分けて、それぞれに異なるギャップを設定することで2種類の波長のXFELを発振させることができます(図1,2)。さらに、 1色目のレーザー発振を終えた電子ビームを磁場シケインにより迂回させ、1色目と2色目のXFELパルスの間に時間差を付けることが可能です。 遅延時間は数十アト秒の精度で設定することができ、最大で300 fsまでの遅延時間をつけることが可能です。また、2色ビーム間の強度比は、XFELの発振に関わるアンジュレータの台数を変えることによって、調整することが可能です(図3)。
2色XFELを利用した実験を計画されている場合は、利用可能な条件などについて、課題申請前にこのメールアドレスはスパムボットから保護されています。閲覧するにはJavaScriptを有効にする必要があります。まで必ずお問い合わせください。
参考文献:
T. Hara et al., Nature Communications 4, 2919 (2013).
図1: 2色XFELの概略図。異なったK値で前半と後半のアンジュレータにおいてXFELを発振させることで、2色のXFELビームを生成することができる。さらに、8台目と9台目のアンジュレータの間にある磁場シケインによって電子ビームを迂回させることで、2色目のXFELを1色目のXFELに対して、時間的に遅延させることができる。
図2: 2色発進時のスペクトルの例。光子エネルギーは最大で30%程度まで離すことができる
図3: 稼働している前半部分のアンジュレータ台数を変えたときの、ショットごとのそれぞれの強度の散布図。アンジュレータ台数の調整によって2色の強度比を大きく変えることができることがわかる。
2色発振時のXFELビームパラメーターの例
  第1色 第2色
光子エネルギー 13.1 keV 9.7 keV
パルスエネルギー 40 µJ 40 µJ
最大遅延時間 300 fs

 

  第1色 第2色
光子エネルギー 12.2 keV 9.7 keV
パルスエネルギー 50 µJ

30 µJ

最大遅延時間

300 fs


  第1色 第2色
光子エネルギー 6.1 keV 5.9 keV
パルスエネルギー 60 µJ 60 µJ
最大遅延時間 450 fs
 

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