cERLを用いた中赤外自由電子レーザーの開発とその光発生実験

近年、金属に代わる軽量で低コストな工業用素材として樹脂材料の需要が増えている。一方、中赤外波長領域は、物質固有の特異な吸収ピークがみられる波長領域であり、これは分子内の振動モードに由来している。様々な種類の樹脂材料の加工効率の向上を考えたとき、使用される樹脂材料ごとに異なるこの吸収特性を利用した非熱加工が理想的な加工手法と考えられる。しかしながら、各々の樹脂材料において、加工に最も適した波長や必要なパワー密度、パルス幅などの情報はほとんど得られていない。これは中赤外波長領域で、波長制御が可能な高出力の光源が存在しないことに起因している。KEKはNEDOからの競争的資金を得て、中赤外FEL（MIR-FEL）の開発を開始した。目的は、KEKにあるcERLを用いてMIR-FELを建設し、そのFELを産業用レーザーの開発に必要な加工用データベースを構築するための光源として使用することである。今年3月にアンジュレータ1台のみを用いた最初のFEL実験が行われ、自発放射よりも有意に増幅された光が観測された。さらに6月に2台のアンジュレータを用いたFEL実験が開始される予定である。本発表では、このFELシステムの概要とFEL発振実験で得られた性能について報告する。第17回日本加速器学会年