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

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ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

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。

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デジタル大辞泉の解説

じゆうでんし‐レーザー〔ジイウデンシ‐〕【自由電子レーザー】

ほぼ光速に加速した自由電子を、アンジュレーターという磁石が多数並ぶ装置で蛇行させ、放射光を発生・増幅するレーザー。原子や分子の誘導放出によるレーザーと異なり、光(電磁波)の波長を遠赤外線、可視光、紫外線軟X線まで自由に変えられる。波長1ナノメートル以下のX線を発生するX線自由電子レーザーの研究が進められている。FEL(free electron laser)。

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日本大百科全書(ニッポニカ)の解説

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グループ線形加速器から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]

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