Letter

物性:相対論的電子からの高出力テラヘルツ放射

Nature 420, 6912 doi: 10.1038/nature01175

テラヘルツ(THz)放射は遠赤外領域にあり、電子工学と光工学との境界にある。狭帯域THz放射は自由電子レーザーや高速ダイオードで作れる。広帯域THz放射は熱源によって、また最近では卓上レーザー駆動光源や加速器内の短い電子バンチによって作れるが、これまでは低出力のものだけであった。今回、加速器内のサブピコ秒電子バンチからの高出力広帯域THz放射の生成を確定する計算と測定を報告する。平均出力はほぼ20ワットで、既存光源よりも数桁高く、さまざまな新応用が可能となる。 特に、このスペクトル領域では多くの材料が独特な吸収および分散特性を示すので、THzでの画像化により興味深い特徴が明らかになるだろう。例えば、組織中の特定タンパク質や水の分布や、半導体中の埋もれた金属層を描き出せる。今回の光源なら、そのような画像を場全体にわたって実時間で捕らえられる。ピークと平均の出力が高いTHz光源は、新たな非線形現象を引き起こし、材料の動的特性をポンプ−プローブ研究するためにも欠かせない。

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