自由電子レーザー（読み）じゆうでんしれーざー

日本大百科全書(ニッポニカ)

自由電子レーザー
じゆうでんしれーざー

自由電子の励起状態間の遷移を用いたレーザー。光速に近い速度をもつ電子ビームでの光の誘導散乱を利用してレーザー光の増幅・発振を行わせるもので、一般のレーザーのように物質のもつポテンシャル場で電子が束縛されないので、発振光の波長は一定ではなく、波長可変のレーザーとなる。1953年に提唱されたが、実際の発振は77年で、スタンフォード大学のグループが線形加速器から43MeVの電子ビームを超伝導コイルでつくったヘリカル磁場共振器に放射して、波長3.41マイクロメートルのレーザーを実現した。その後、静磁場中のサイクロトロン振動によりパンチングした電子によるミリ波域のサイクロトロン・メーザー、ストーレージリングを用いた赤外から紫外の自由電子レーザーなどが実現されている。高エネルギー密度と波長可変性とを生かし、半導体や高分子などの表面処理や選択的化学反応、新物質の創出などに期待される。

［岩田倫典］

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

自由電子レーザー
じゆうでんしレーザー
free electron laser

高速に加速した電子に磁場を加えて発光させ，広い波長域で波長可変なレーザー光を発生させる装置。真空中で光速近くまで加速した電子を磁場の中で曲げるときに放出するアンジュレーター放射に光共振器を組合せ，光を増幅してレーザー発振させる。 1977年にアメリカのスタンフォード大学が初めて赤外光の自由電子レーザー発振に成功した。原理的には遠赤外から遠紫外にわたる広い波長域で高出力のレーザー光が得られる。 80年代にアメリカの戦略防衛構想 (SDI) でミサイル迎撃兵器として研究されたが，現在は医療や半導体の微細加工などへの応用が期待されている。

出典　ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典