Demonstration of the highly-efficient and high-power FELs driven by a superconducting rf linac

高効率高出力超伝導リニアック自由電子レーザーの実証

峰原 英介; 羽島 良一; 沢村 勝; 永井 良治; 西森 信行; 菊澤 信宏 ; 杉本 昌義; 山内 俊彦; 早川 岳人; 静間 俊行

Minehara, Eisuke; Hajima, Ryoichi; Sawamura, Masaru; Nagai, Ryoji; Nishimori, Nobuyuki; Kikuzawa, Nobuhiro; Sugimoto, Masayoshi; Yamauchi, Toshihiko; Hayakawa, Takehito; Shizuma, Toshiyuki

われわれは工業的な利用、例えば、医薬品,医療,防衛,造船,半導体産業,化学産業,環境科学,スペースデフリ,エネルギー伝送など、のために強力で効率的なFELが必要である。そのような波長可変,高効率,高平均出力,高ピーク出力,極短パルス自由電子レーザーを実現するために、原研FELグループは、エネルギー回収配位を持つ小型自立式無蒸発型超伝導リニアックによって駆動される自由電子レーザー概略設計し、開発した。この装置に関して議論は、工業用自由電子レーザーに対する市場からの要求,8年に渡る原研小型自立式無蒸発型冷凍装置の運転経験とその概念からのある重要な解答,新しい高効率高出力極短パルス発振モードの発見,エネルギー回収配置が含まれる。

We need a powerful and efficient free-electron laser(FEL) for industrial uses, for examples, pharmacy, medical, defense, shipbuilding, semiconductor industry, chemical industries, environmental sciences, space-debris, power beaming and so on. In order to realize such a tunable, highly-efficient, high average power, high peak power and ultra-short pulse FEL, the JAERI FEL group and I have successfully demonstrated the efficient and powerful FEL driven by a compact, stand-alone and zero-boil-off super-conducting rf linac with an energy-recovery geometry. Our discussions on the FEL will cover market-requirements for the industrial FELs, some answers from the JAERI compact, stand-alone and zero-boil-off cryostat concept and operational experience over these 8 years, our discovery of the new, highly-efficient, high-power, and ultra-short pulse lasing mode, and the energy-recovery geometry.