自由電子レーザー（2017）[動画]
この動画では、自由電子レーザー（FEL）の基本原理について解説しています。従来のレーザーとは異なり、自由電子レーザーは電子ビームを磁場中で振動させることで、X線からテラヘルツ波までの幅広い波長でコヒーレントな光を生成できる点が特徴です。2017年に公開された教育的内容で、FELの動作メカニズムや応用について視覚的に学べます。
背景メモ
自由電子レーザー（FEL）は、従来のレーザーとは異なり、気体や固体の媒質を使わず、真空中で電子ビームを磁場で蛇行させながら光を発生させる装置。波長を極めて広範囲に自在に変えられるため、X線領域では原子レベルの構造を動画撮影できる「X線自由電子レーザー」として注目を集める。代表的な施設に日本のSACLA（理研/播磨）や米国のLCLS（SLAC国立加速器研究所）がある。この動画（2017年公開）は、スタンフォード大学SLACの物理学者がFELの基本原理——「マイクロアンデュレータ」と呼ばれる磁石列の中で電子群がどうやってコヒーレントな光を増幅するか——をホワイトボード講義形式で解説している。背景として、2010年代にXFELが実用化され、タンパク質構造解析や材料科学でノーベル賞級の成果が出始めた時期にあたり、加速器技術とレーザー物理の交点を知る入門として価値が高い。