井上峻介 化学研究所助教、桥田昌树 同特定准教授、中宫义英 同研究員、阪部周二 名誉教授の研究グループは、高強度短パルスレーザーで駆動される電子ビームを用いて、ジッターフリーな超短パルス電子源の開発に成功しました。また、この電子パルスを用いた超高速の電磁場観察に成功しました。
あるとても短い时间のうちに起こる现象をとらえるためには、それと同等の时间だけ照らすことのできるパルス幅が非常に短い量子ビームを用います。この短パルス量子ビームの中でも、特にエネルギーが数10办别痴（キロ电子ボルト）から数100办别痴の电子パルスは、溶解や凝固、化学结合の切断?结合といったピコ秒（辫蝉：ピコは1兆分の1）からフェムト秒（蹿蝉：フェムトは1000兆分の1）の间に変化する内部构造変化や超高速に変化する电磁场など、様々な超高速现象を観测する研究への応用が期待されています。今回、パルス幅が100蹿蝉を下回る、世界最高性能を有する电子パルスの开発に成功しました。また、この电子パルスを使って、光パルスが真空中を光速で飞行している様子を撮影することに成功しました。
本研究成果は、超短パルス电子を利用した超高速な物质の构造解析法や、ハイスピードな电磁场カメラなどの実现に贡献することが期待されます。
本研究成果は、2020年11月23日に、国際学術誌「Scientific Report」に掲載されました。
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Shunsuke Inoue, Shuji Sakabe, Yoshihide Nakamiya & Masaki Hashida (2020). Jitter-free 40-fs 375-keV electron pulses directly accelerated by an intense laser beam and their application to direct observation of laser pulse propagation in a vacuum. Scientific Reports, 10:20387.
