极短い电子线パルスの简便で汎用的な评価手法を开発～テラヘルツ波の低周波成分を効果的に活用～
极めて短い（ここでは1兆分の1秒以下の时间スケール）パルス幅を持つ电子线は、物质中の原子や分子の瞬间的な运动を観测するために用いられてきました。この计测技术は、５Ｇを上回る高速な情报通信の発展などに贡献すると期待されています。计测の时间分解能は电子线のパルス幅によって决まります。しかし、极めて短いパルス电子线のパルス幅を评価する手法は限られており、汎用的かつ简便に评価する手法はありませんでした。
一般的に电子线パルスは、パルス幅が短くなるほど评価が难しくなると考えがちです。ところが、テラヘルツ波（电波と光の中间的な电磁波）を用いたストリーキング法（时间的に変化する电场で电子を曲げて、そのプロファイルを计测する手法）では、10兆分の1秒以下のパルス幅の电子线パルスを评価することはできましたが、それより长いパルス幅の电子线パルスを评価することはできませんでした。本研究では、テラヘルツ波を用いたストリーキング法で得られたシグナルの低周波成分をうまく解析すれば、10兆分の1秒以上の电子线パルスを评価できることを示しました。さらに、本手法に必要なテラヘルツ波の强度は数办痴/肠尘以下と弱く、真空装置の中に特殊な计测セットアップを构筑しなくても、1兆分の１～10兆分の1秒程度の时间スケールの电子线パルスを评価可能な汎用的で简便な手法であることを示しました。
本手法は、世界中で开発されているさまざまな电子线源のパルス幅を计测する上で极めて重要です。テラヘルツ波とパルス电子线を利用するので、テラヘルツ波が照射された诱电体中の原子や分子の运动の観察などにも利用可能です。また、将来的には100兆分の１秒以下の时间分解能での计测が可能な装置の开発にもつながることが期待されます。
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プレスリリース研究代表者
筑波大学数理物质系物理工学域筑波大学数理物质系（エネルギー物质科学研究センター）