(57)【要約】【課題】各種パラメータの調整に時間をかけずに所望の自由電子レーザを励起させることができる自由電子レーザ調整装置を提供する。【解決手段】自由電子レーザ調整装置１０は、電子ビームと磁場との相互作用により発生する光を共振器で増幅して出力される自由電子レーザの波長を調整する自由電子レーザ調整装置１０であって、電子ビームの電子エネルギー及び磁場の磁場強さを含む発振条件と、目標波長と、が入力される条件入力部１２と、電子エネルギー及び磁場強さにおいて、自由電子レーザを発振させているときに、共振器を走査させて、自由電子レーザの波長スペクトル幅が所定の波長より小さくなるように調整された調整波長を取得する調整波長取得部１５と、調整波長が目標波長に近づくように電子エネルギーを調整する電子エネルギー調整部と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ビームと磁場との相互作用により発生する光を共振器で増幅して出力される自由電子レーザの波長を調整する自由電子レーザ調整装置であって、
前記電子ビームの電子エネルギー及び前記磁場の磁場強さを含む発振条件と、目標波長と、が入力される条件入力部と、
前記電子エネルギー及び前記磁場強さにおいて、前記自由電子レーザを発振させているときに、前記共振器を走査させて、前記自由電子レーザの波長スペクトル幅が所定の波長スペクトル幅より小さくなるように調整された調整波長を取得する調整波長取得部と、
前記調整波長が前記目標波長に近づくように前記電子エネルギーを調整する電子エネルギー調整部と、
を備える自由電子レーザ調整装置。
【請求項２】
前記電子エネルギー調整部は、前記調整波長が前記目標波長に近づくように調整されたときの電子エネルギーである調整電子エネルギーを取得する調整電子エネルギー取得部を備える、請求項１に記載の自由電子レーザ調整装置。
【請求項３】
前記調整波長と、前記調整電子エネルギーとを関係づけるデータを格納するデータベースをさらに備える請求項２に記載の自由電子レーザ調整装置。
【請求項４】
前記調整電子エネルギー取得部が、前記調整波長が前記目標波長に近づくように前記磁場強さを調整された調整磁場強さを取得する請求項２又は３に記載の自由電子レーザ調整装置。
【請求項５】
電子ビームと磁場との相互作用により発生する光を共振器で増幅して出力される自由電子レーザの出力を調整する自由電子レーザ調整装置であって、
前記電子ビームの電子エネルギー及び前記磁場の磁場強さを有する発振条件が入力される条件入力部と、
前記電子エネルギー及び前記磁場強さにおいて、前記自由電子レーザを発振させているときに、前記電子ビームの径を絞る四極磁石を走査させて、前記自由電子レーザの出力が大きくなるように調整された調整出力を取得する調整出力取得部と、
前記調整出力がさらに大きくなるように前記電子エネルギーを調整された調整電子エネルギーを取得する調整電子エネルギー取得部と、
を備える自由電子レーザ調整装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の自由電子レーザ調整装置と、
前記電子ビームを射出する電子ビーム源と、
前記共振器を有し、前記磁場強さで周期磁場を発生させる本体部と、
を備える自由電子レーザ発振装置。
【請求項７】
電子ビームと磁場との相互作用により発生する光を共振器で増幅して出力される自由電子レーザの波長を調整する自由電子レーザ調整方法であって、
前記電子ビームの電子エネルギー及び前記磁場の磁場強さを有する発振条件と、目標波長と、を設定するステップと、
前記電子エネルギー及び前記磁場強さにおいて、前記自由電子レーザを発振させているときに、前記共振器を走査させて、前記自由電子レーザの波長スペクトル幅が小さくなるように調整された調整波長を取得するステップと、
前記調整波長が前記目標波長に近づくように前記電子エネルギーを調整された調整電子エネルギーを取得するステップと、
を実施する自由電子レーザ調整方法。
【請求項８】
電子ビームと磁場との相互作用により発生する光を共振器で増幅して出力される自由電子レーザの出力を調整する自由電子レーザ調整方法であって、
前記電子ビームの電子エネルギー及び前記磁場の磁場強さを有する発振条件を設定するステップと、
前記電子エネルギー及び前記磁場強さにおいて、前記自由電子レーザを発振させているときに、前記自由電子レーザを発振させる前記電子ビームの径を絞る四極磁石を走査させて、前記自由電子レーザの出力が大きくように調整された調整出力を取得するステップと、
前記調整出力がさらに大きくなるように前記電子エネルギーを調整された調整電子エネルギーを取得するステップと、
を実施する自由電子レーザ調整方法。
【請求項９】
電子ビームと磁場との相互作用により発生する光を共振器で増幅して出力される自由電子レーザの出力を調整する自由電子レーザ調整装置のコンピュータに、
前記電子ビームの電子エネルギー及び前記磁場の磁場強さを有する発振条件と、目標波長と、を設定するステップと、
前記電子エネルギー及び前記磁場強さにおいて、前記自由電子レーザを発振させているときに、前記共振器を走査させて、前記自由電子レーザの波長スペクトル幅が小さくなるように調整された調整波長を取得するステップと、
前記調整波長が前記目標波長に近づくように前記電子エネルギーを調整された調整電子エネルギーを取得するステップと、
を実施させるプログラム。
【請求項１０】
電子ビームと磁場との相互作用により発生する光を共振器で増幅して出力される自由電子レーザの出力を調整する自由電子レーザ調整装置のコンピュータに、
前記電子ビームの電子エネルギー及び前記磁場の磁場強さを有する発振条件を設定するステップと、
前記電子エネルギー及び前記磁場強さにおいて、前記自由電子レーザを発振させているときに、前記自由電子レーザを発振させる前記電子ビームの径を絞る四極磁石を走査させて、前記自由電子レーザの出力が大きくように調整された調整出力を取得するステップと、
前記調整出力がさらに大きくなるように前記電子エネルギーを調整された調整電子エネルギーを取得するステップと、
を実施させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自由電子レーザ調整装置、自由電子レーザ発振装置、自由電子レーザ調整方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザの一つとして、自由電子のビームと電磁場との共鳴的な相互作用を利用して発生される自由電子レーザが知られている。
例えば、特許文献１には、電子ビームとウイグラの周期磁場との共鳴作用で発生される放射光をミラー間で往復させることによって、自由電子レーザを発振させる方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−０６５２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の方法は、自由電子レーザの出力（平均パワー）やスペクトル幅を検出しながら、光共振器長を調整することによって、所望の出力やスペクトル幅のレーザを得ている。しかし、光共振器長の調整だけでは、所望出力のレーザ光や所望波長のレーザを得ることができない。このため、光共振器長以外の各種パラメータの調整が必要であり、各種パラメータの調整に時間が掛かる可能性がある。
【０００５】
本発明は、各種パラメータの調整に時間をかけずに所望の自由電子レーザを励起させることができる自由電子レーザ調整装置、自由電子レーザ発振装置、自由電子レーザ調整方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の態様の自由電子レーザ調整装置は、電子ビームと磁場との相互作用により発生する光を共振器で増幅して出力される自由電子レーザの波長を調整する自由電子レーザ調整装置であって、前記電子ビームの電子エネルギー及び前記磁場の磁場強さを含む発振条件と、目標波長と、が入力される条件入力部と、前記電子エネルギー及び前記磁場強さにおいて、前記自由電子レーザを発振させているときに、前記共振器を走査させて、前記自由電子レーザの波長スペクトル幅が所定の波長スペクトル幅より小さくなるように調整された調整波長を取得する調整波長取得部と、前記調整波長が前記目標波長に近づくように前記電子エネルギーを調整する電子エネルギー調整部と、を備える。
【０００７】
また、第２の態様の自由電子レーザ調整装置は、前記電子エネルギー調整部が、前記調整波長が前記目標波長に近づくように調整されたときの電子エネルギーである調整電子エネルギーを取得する調整電子エネルギー取得部を備える、第１の態様の自由電子レーザ調整装置である。
【０００８】
また、第３の態様の自由電子レーザ調整装置は、前記調整波長と、前記調整電子エネルギーとを関係づけるデータを格納するデータベースをさらに備える第２の態様の自由電子レーザ調整装置である。
【０００９】
また、第４の態様の自由電子レーザ調整装置は、前記調整電子エネルギー取得部が、前記調整波長が前記目標波長に近づくように前記磁場強さを調整された調整磁場強さを取得する第２又は第３の態様の自由電子レーザ調整装置である。
【００１０】
また、第５の態様の自由電子レーザ調整装置は、電子ビームと磁場との相互作用により発生する光を共振器で増幅して出力される自由電子レーザの出力を調整する自由電子レーザ調整装置であって、前記電子ビームの電子エネルギー及び前記磁場の磁場強さを有する発振条件が入力される条件入力部と、前記電子エネルギー及び前記磁場強さにおいて、前記自由電子レーザを発振させているときに、前記電子ビームの径を絞る四極磁石を走査させて、前記自由電子レーザの出力が大きくなるように調整された調整出力を取得する調整出力取得部と、前記調整出力がさらに大きくなるように前記電子エネルギーを調整された調整電子エネルギーを取得する調整電子エネルギー取得部と、を備える。
【００１１】
また、第６の態様の自由電子レーザ発振装置は、第１から第５のいずれかの態様の自由電子レーザ調整装置と、前記電子ビームを射出する電子ビーム源と、前記共振器を有し、前記磁場強さで周期磁場を発生させる本体部と、を備える。
【００１２】
また、第７の態様の自由電子レーザ調整方法は、電子ビームと磁場との相互作用により発生する光を共振器で増幅して出力される自由電子レーザの波長を調整する自由電子レーザ調整方法であって、前記電子ビームの電子エネルギー及び前記磁場の磁場強さを有する発振条件と、目標波長と、を設定するステップと、前記電子エネルギー及び前記磁場強さにおいて、前記自由電子レーザを発振させているときに、前記共振器を走査させて、前記自由電子レーザの波長スペクトル幅が小さくなるように調整された調整波長を取得するステップと、前記調整波長が前記目標波長に近づくように前記電子エネルギーを調整された調整電子エネルギーを取得するステップと、を実施する。
【００１３】
また、第８の態様の自由電子レーザ調整方法は、電子ビームと磁場との相互作用により発生する光を共振器で増幅して出力される自由電子レーザの出力を調整する自由電子レーザ調整方法であって、前記電子ビームの電子エネルギー及び前記磁場の磁場強さを有する発振条件を設定するステップと、前記電子エネルギー及び前記磁場強さにおいて、前記自由電子レーザを発振させているときに、前記自由電子レーザを発振させる前記電子ビームの径を絞る四極磁石を走査させて、前記自由電子レーザの出力が大きくように調整された調整出力を取得するステップと、前記調整出力がさらに大きくなるように前記電子エネルギーを調整された調整電子エネルギーを取得するステップと、を実施する。
【００１４】
また、第９の態様のプログラムは、電子ビームと磁場との相互作用により発生する光を共振器で増幅して出力される自由電子レーザの出力を調整する自由電子レーザ調整装置のコンピュータに、前記電子ビームの電子エネルギー及び前記磁場の磁場強さを有する発振条件と、目標波長と、を設定するステップと、前記電子エネルギー及び前記磁場強さにおいて、前記自由電子レーザを発振させているときに、前記共振器を走査させて、前記自由電子レーザの波長スペクトル幅が小さくなるように調整された調整波長を取得するステップと、前記調整波長が前記目標波長に近づくように前記電子エネルギーを調整された調整電子エネルギーを取得するステップと、を実施させる。
【００１５】
また、第１０の態様のプログラムは、電子ビームと磁場との相互作用により発生する光を共振器で増幅して出力される自由電子レーザの出力を調整する自由電子レーザ調整装置のコンピュータに、前記電子ビームの電子エネルギー及び前記磁場の磁場強さを有する発振条件を設定するステップと、前記電子エネルギー及び前記磁場強さにおいて、前記自由電子レーザを発振させているときに、前記自由電子レーザを発振させる前記電子ビームの径を絞る四極磁石を走査させて、前記自由電子レーザの出力が大きくように調整された調整出力を取得するステップと、前記調整出力がさらに大きくなるように前記電子エネルギーを調整された調整電子エネルギーを取得するステップと、を実施させる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の一態様によれば、各種パラメータの調整に時間をかけずに所望の自由電子レーザを励起させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第一実施形態に係る自由電子レーザ発振装置の概略図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る自由電子レーザ調整装置のブロック図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る自由電子レーザ調整方法のフローチャートである。
【図４】本発明の第二実施形態に係る自由電子レーザ発振装置の概略図である。
【図５】本発明の第二実施形態に係る四極磁石の平面図である。
【図６】本発明の第二実施形態に係る自由電子レーザ調整装置のブロック図である。
【図７】本発明の第二実施形態に係る自由電子レーザ調整方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る各実施形態について、図面を用いて説明する。
【００１９】
＜第一実施形態＞
以下、本実施形態に係る自由電子レーザ調整装置について、図１〜図３を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
（全体構成）
自由電子レーザ発振装置１の全体構成について説明する。
図１に示すように、自由電子レーザ発振装置１は、自由電子レーザ調整システム２と、電子ビーム源２０と、本体部３０と、を備える。
自由電子レーザ発振装置１は、電子ビーム源２０により射出される電子ビームＥＢと本体部３０により発生される周期磁場との相互作用により光を発生させ、発生させた光を後述する共振器３３で増幅してレーザＬＢを出力する。
【００２１】
（自由電子レーザ調整システム）
自由電子レーザ調整システム２は、自由電子レーザ調整装置１０と、測定部４０とを備える。
自由電子レーザ調整装置１０は、自由電子レーザの発振条件及び波長λを調整する。
自由電子レーザ調整装置１０は、所望の発振条件で本体部３０からレーザＬＢを発振できるように、電子ビーム源２０及び本体部３０にそれぞれ指令を送る。当該指令によって、自由電子レーザ調整装置１０は、後述する電子ビーム源２０の電子エネルギーγと、本体部３０の磁場強さＫ及び間隔Ｌと、をそれぞれ任意に制御可能である。
測定部４０は、スペクトルアナライザを備え、ビームスプリッタ５０を介して導かれたレーザＬＢの一部から、本体部３０のレーザＬＢの波長λと波長スペクトル幅Δλ/λとを測定する。
【００２２】
（電子ビーム源）
電子ビーム源２０は、自由電子レーザ調整装置１０によって指令される電子エネルギーγで電子ビームＥＢを射出する。
【００２３】
（本体部）
本体部３０は、周期磁場（交番磁場）を発生する主電磁石群３１と、一対の偏向磁石３２と、共振器３３と、を備える。
本体部３０は、自由電子レーザ調整装置１０によって指令される磁場強さＫで、後述する周期磁場を発生させる。
電子ビーム源２０から射出された電子ビームＥＢは、後述するように、本体部３０内の周期磁場に導入されると共に偏向され、周期磁場との共鳴作用により光（放射光）を発生させる。本体部３０は、発生させた光を後述する出力ミラー３４と全反射ミラー３５の間で多数回往復させることによって、レーザＬＢ（自由電子レーザ）を出力する。
【００２４】
以下、周期磁場が並ぶ方向であって、電子ビームＥＢの上流から下流に向かう方向（図１の右方向）は、＋Ｘ方向とも記載される。さらに、電子ビームＥＢが進む面をＸＹ面とも記載され、ＸＹ平面に直交な方向をＺ方向とも記載される。
【００２５】
主電磁石群３１は、Ｙ方向に対向するＮ極及びＳ極の磁石の対を複数有する。主電磁石群３１の各磁石の対は、Ｘ方向に沿って、Ｎ極及びＳ極が交互になるように並べられている。主電磁石群３１の複数の磁石の対は、Ｘ方向に沿って交番磁場を発生する。
【００２６】
一対の偏向磁石３２は、主電磁石群３１のＸ方向両外側にそれぞれ設けられる。各偏向磁石３２は、電子ビームＥＢをＸＹ平面内で偏向させる。−Ｘ方向側（電子ビームＥＢ上流側）の偏向磁石３２は、電子ビーム源２０から射出された電子ビームＥＢをＸ方向に沿って進むように偏向する。−Ｘ方向側の偏向磁石３２によって偏向された電子ビームＥＢは、主電磁石群３１の交番磁場を通過する。＋Ｘ方向側（電子ビームＥＢ下流側）の偏向磁石３２は、交番磁場を通過した電子ビームＥＢを、後述するダンプ６０に向けて偏向する。
【００２７】
共振器３３は、出力ミラー３４、全反射ミラー３５及びミラー移動機構３６を有する。共振器３３は、全反射ミラー３５を後述するように走査することによって、共振条件を走査することが可能である。
出力ミラー３４及び全反射ミラー３５は、一対の偏向磁石３２のＸ方向両外側にそれぞれ設けられる。全反射ミラー３５は、ミラー移動機構３６によって、Ｘ方向に沿う方向に−ΔＬと＋ΔＬとの間で走査される。このため、出力ミラー３４と全反射ミラー３５との間隔Ｌは、Ｌｏ−ΔＬからＬｏ＋ΔＬの間で変更可能である。出力ミラー３４と全反射ミラー３５との間隔Ｌは、共振器３３の間隔Ｌとして、自由電子レーザ調整装置１０によって指令される。
【００２８】
自由電子レーザ発振装置１は、測定部４０にレーザＬＢの一部を導くビームスプリッタ５０と、本体通過後の電子ビームＥＢを吸収するダンプ６０をさらに備える。
【００２９】
（自由電子レーザ調整装置）
図２に示すように、自由電子レーザ調整装置１０は、指令部１１と、条件入力部１２と、データベース１４と、調整波長取得部１５と、調整パラメータ取得部１６（電子エネルギー調整部、調整電子エネルギー取得部）と、を備える。
以下、自由電子レーザ調整装置１０の各構成について詳しく説明する。
【００３０】
指令部１１は、自由電子レーザ調整装置１０の各構成が要求する発振条件（電子エネルギーγ、磁場強さＫ、間隔Ｌ）に設定されるように、電子ビーム源２０及び本体部３０に指令を送る。指令部１１は、各測定結果（波長λ、波長スペクトル幅Δλ／λ）を自由電子レーザ調整装置１０で取得できるように、測定部４０に指令を送る。
【００３１】
条件入力部１２には、端末や外部等から入力されたレーザＬＢの発振条件が入力され、格納される。
本実施形態では、条件入力部１２には、少なくとも電子エネルギーγ及び磁場強さＫが操作者によって入力される。ここで入力される電子エネルギーγ及び磁場強さＫは、以下説明において、初期値として、それぞれ電子エネルギーγｏ及び磁場強さＫｏと示される。
自由電子レーザの発振のための発振条件は、電子エネルギーγ及び磁場強さＫ以外に、周期磁場の周期長、電子ビームＥＢの電流値等がある。
【００３２】
条件入力部１２は、目標波長設定部１３を有する。目標波長設定部１３は、入力された電子エネルギーγｏ及び磁場強さＫｏに基づいて、発振するレーザＬＢの目標波長λｔを算出する。
【００３３】
例えば、目標波長λｔは、以下の式（１）によって、算出される。
【００３４】
λ＝λｗ（１＋Ｋｏ×Ｋｏ）／（２γｏ×γｏ）  ・・・（１）
【００３５】
これにより、入力された電子エネルギーγｏ及び磁場強さＫｏから、式（１）を用いて、凡その波長を、目標波長λｔとして算出することができる。
したがって、本実施形態では、目標波長設定部１３の算出により、目標波長λｔが条件入力部１２に入力される。
【００３６】
データベース１４は、後述する各種データを格納する。
【００３７】
（調整波長取得部）
調整波長取得部１５は、電子エネルギーγ及び磁場強さＫ（初期値の場合、電子エネルギーγｏ及び磁場強さＫｏ）において、レーザＬＢを発振させているときに、共振器３３を走査させて、波長スペクトル幅Δλ／λが小さくなるように調整された調整波長λｓを取得する。具体的には以下の機能を有する。
【００３８】
調整波長取得部１５は、指令部１１を介して、電子エネルギーγ及び磁場強さＫ（初期値の場合、電子エネルギーγｏ及び磁場強さＫｏ）に設定されるように、電子ビーム源２０及び本体部３０に指令を送り、レーザＬＢを発振させる。
調整波長取得部１５は、電子エネルギーγ及び磁場強さＫ（初期値の場合、電子エネルギーγｏ及び磁場強さＫｏ）において、レーザＬＢを発振させているときに、指令部１１を介して、共振器３３の間隔Ｌを走査させる。間隔Ｌを走査させながら、調整波長取得部１５は、測定部４０に波長スペクトル幅Δλ／λを測定させる。
調整波長取得部１５は、測定された波長スペクトル幅Δλ／λが最も小さくなる間隔Ｌを、調整間隔Ｌｓとして特定する。共振器３３の間隔Ｌを調整間隔Ｌｓに設定させた後、調整波長取得部１５は、測定部４０に波長λを測定させ、測定された波長λを調整波長λｓとして取得する。
調整波長取得部１５は、調整波長λｓと、調整波長λｓのレーザＬＢを発振させた時の発振条件（初期値の場合、電子エネルギーγｏ、磁場強さＫｏ、及び調整間隔Ｌｓ）とを、データベース１４に登録する。
【００３９】
（調整パラメータ取得部）
調整パラメータ取得部１６は、調整電子エネルギー取得部１６ａと、調整磁場強さ取得部１６ｂと、を有する。
調整パラメータ取得部１６は、調整波長λｓが目標波長λｔに近づくように、電子エネルギーγｏ及び磁場強さＫｏを調整する。
調整パラメータ取得部１６は、調整された電子エネルギーγ及び磁場強さＫを、それぞれ調整電子エネルギーγｓ及び調整磁場強さＫｓとして取得する。
以下、調整パラメータ取得部１６を詳しく説明する。
【００４０】
調整波長取得部１５が調整波長λｓを取得後、調整電子エネルギー取得部１６ａは、電子エネルギーγを電子エネルギーγ＋Δγ（初期値の場合、電子エネルギーγｏを電子エネルギーγｏ＋Δγ）に更新し、再び調整波長取得部１５に調整波長λｓを取得させる。
再び調整波長λｓが取得された後、調整電子エネルギー取得部１６ａは、電子エネルギーγ＋Δγをさらにγ＋２Δγに更新し、同様に調整波長λｓを取得させる。
調整電子エネルギー取得部１６ａは、このような更新をさらに繰り返し、調整波長取得部１５に各調整波長λｓを取得させる。
更新の繰り返しの結果、電子エネルギーγが限界値に達すれば、調整電子エネルギー取得部１６ａは、限界値からγｏに戻す。
【００４１】
電子エネルギーγが限界値に達すると、調整磁場強さ取得部１６ｂは、磁場強さＫを磁場強さＫ＋ΔＫ（初期値の場合、磁場強さＫｏを磁場強さＫｏ＋ΔＫ）に更新し、再び、調整電子エネルギー取得部１６ａに調整波長λｓの取得を繰り返させ、各調整波長λｓを取得させる。
再び各調整波長λｓが取得された後、調整電子エネルギー取得部１６ａは、磁場強さＫ＋ΔＫを磁場強さＫ＋２ΔＫに更新し、同様に各調整波長λｓを取得させる。
調整電子エネルギー取得部１６ａは、このような更新をさらに繰り返す。
【００４２】
更新の繰り返しの結果、磁場強さＫが限界値に達すれば、調整パラメータ取得部１６は、データベース１４を参照して、調整波長λｓが目標波長λｔに近づくように調整された調整電子エネルギーγｓ及び調整磁場強さＫｓを取得する。
【００４３】
具体的には、調整パラメータ取得部１６は、繰り返し取得された各調整波長λｓ及び各発振条件をパラメータとして、調整波長λｓを他のパラメータ（ここでは調整電子エネルギーγｓ及び調整磁場強さＫｓ）で非線形の回帰式を導出し、調整波長λｓのパラメータマップを作成する。ここで利用される非線形の回帰式は、ガウス過程回帰、サポートベクトル回帰（線形カーネル、放射基底力一ネル）等であってもよい。
調整パラメータ取得部１６は、作成されたパラメータマップから、調整波長λｓが目標波長λｔに近くなる他のパラメータを求める。
本実施形態では、調整波長λｓが目標波長λｔに近くなる調整電子エネルギーγｓ及び調整磁場強さＫｓが求められ、データベース１４に格納される。データベース１４には、調整波長λｓと、調整電子エネルギーγｓ及び調整磁場強さＫｓを含む発振条件と、を関係づけるデータが格納される。
【００４４】
以降、自由電子レーザ調整装置１０によって、データベース１４を参照し、目標波長λｔに近づくように調整された調整電子エネルギーγｓ、調整磁場強さＫｓ及び調整間隔Ｌｓ（調整電子エネルギーγｓ及び調整磁場強さＫｓに設定された時の調整間隔Ｌｓ）に設定する。このように調整されれば、自由電子レーザ発振装置１は、目標波長λｔに近い波長のレーザＬＢを発振することができる。
【００４５】
（自由電子レーザ調整方法）
本実施形態の自由電子レーザ調整装置１０を用いた自由電子レーザ調整方法について図３を参照して説明する。
本調整方法は、ＳＴ０１〜ＳＴ０４の各ステップが実施される。
【００４６】
まず、電子エネルギーγ及び磁場強さＫを含む発振条件と、目標波長λｔと、が設定される（ＳＴ０１：条件設定ステップ）。
本実施形態では、条件設定ステップＳＴ０１は、以下のＳＴ０１ａと、ＳＴ０１ｂと、を実施する。
【００４７】
電子エネルギーγ及び磁場強さＫの初期値として、電子エネルギーγｏ及び磁場強さＫｏが設定される（ＳＴ０１ａ：発振条件設定ステップ）。本実施形態では、設定された電子エネルギーγｏ及び磁場強さＫｏが、条件入力部１２に入力される。
【００４８】
発振条件設定ステップＳＴ０１ａに続いて、目標波長設定部１３は、電子エネルギーγｏ及び磁場強さＫｏに基づいて、レーザＬＢの目標波長λｔを算出する（ＳＴ０１ｂ：目標波長設定ステップ）。本実施例では目標波長λｔの算出により、条件入力部１２に目標波長λｔが入力される。
【００４９】
目標波長設定ステップＳＴ０１ｂに続いて、電子エネルギーγｏ及び磁場強さＫｏにおいてレーザＬＢを発振しているときに、調整波長取得部１５は、共振器３３を走査させて、レーザＬＢの波長スペクトル幅Δλ／λが小さくなるように調整された調整波長λｓを取得する（ＳＴ０２：調整波長取得ステップ）。
【００５０】
調整波長取得ステップＳＴ０２に続いて、調整パラメータ取得部１６は、電子エネルギーγ及び磁場強さＫを調整する。調整パラメータ取得部１６は、調整波長λｓが目標波長λｔに近づくように、調整された電子エネルギーγ及び磁場強さＫを、それぞれ調整電子エネルギーγｓ及び調整磁場強さＫｓとして取得する（ＳＴ０３：調整パラメータ取得ステップ）。具体的には、調整パラメータ取得ステップＳＴ０３は、ＳＴ０３ａ〜ＳＴ０３ｅの各ステップを実施する。
【００５１】
まず、調整電子エネルギー取得部１６ａは、自由電子レーザ調整装置１０は、電子エネルギーγ（ここでは、電子エネルギーγｏ）が限界値かどうか判定する（ＳＴ０３ａ）。
【００５２】
電子エネルギーγが限界値でなければ（ＳＴ０３ａ：ＮＯ）、調整電子エネルギー取得部１６ａは、電子エネルギーγを電子エネルギーγ＋Δγ（初期値の場合、電子エネルギーγｏを電子エネルギーγｏ＋Δγ）に更新する（ＳＴ０３ｂ：電子エネルギー更新ステップ）。更新された電子エネルギーγ＋Δγで調整波長取得ステップＳＴ０２以降の各ステップが再び実施させる。
【００５３】
電子エネルギーγが限界値なら（ＳＴ０３ａ：ＹＥＳ）、調整磁場強さ取得部１６ｂは、磁場強さＫ（ここでは、磁場強さＫｏ）が限界値かどうか判定する（ＳＴ０３ｃ）。
【００５４】
磁場強さＫが限界値でなければ（ＳＴ０３ｃ：ＮＯ）、調整磁場強さ取得部１６ｂは、磁場強さＫを磁場強さＫ＋ΔＫ（初期値の場合、磁場強さＫｏを磁場強さＫｏ＋ΔＫ）に更新する（ＳＴ０３ｄ：電子エネルギー更新ステップ）。更新された磁場強さＫ＋ΔＫで調整波長取得ステップＳＴ０２以降の各ステップが再び実施される。このとき電子エネルギーγは、限界値からγｏに戻される。
【００５５】
磁場強さＫが限界値なら（ＳＴ０３ｃ：ＹＥＳ）、調整パラメータ取得部１６は、パラメータマップを作成する。作成されたパラメータマップから、調整パラメータ取得部１６は、調整波長λｓが目標波長λｔに近くなる調整電子エネルギーγｓ及び調整磁場強さＫｓを求め、データベース１４に格納する（ＳＴ０３ｅ：調整パラメータ格納ステップ）。なお、ここで格納されるデータは、調整波長λｓと、調整電子エネルギーγｓ及び調整磁場強さＫｓを含む発振条件と、を関係づけるデータである。
【００５６】
その後、自由電子レーザ調整装置１０は、データベース１４を参照して、調整磁場強さＫｓ及び調整間隔Ｌｓ（調整電子エネルギーγｓ及び調整磁場強さＫｓに設定された時の調整間隔Ｌｓ）を含む発振条件に、電子ビーム源２０及び本体部３０をそれぞれ調整し（ＳＴ０４：本調整ステップ）、処理を終了する。
【００５７】
（作用及び効果）
ここで、仮に、所望の波長λの自由電子レーザを得る方法として、粗調整で目標波長λｔに設定した後、微調整を行ったレーザＬＢをそのまま利用する場合を考える。例えば、共振器３３の粗調整により、目標波長λｔに設定した後、波長スペクトル幅Δλ／λが最小値となるように、共振器３３を微調整したとする。
この場合、共振器３３を微調整する前と後とでは、波長λが変化し、目標波長λｔとは異なる波長λが発振されてしまう。したがって、このような方法では、所望の波長λの自由電子レーザをすぐに得ることができない。そして、精密な化学実験のように指定された波長を出すには、試行錯誤が必然となる。
【００５８】
これに対し、本実施形態では、各種パラメータの調整に時間をかけずに目標波長λｔに近い波長を有するレーザＬＢを励起させることができる。
さらに、目標波長λｔに近い波長を有するレーザＬＢを励起させることができるため、所望の波長のレーザＬＢに調整することができる。
【００５９】
（変形例）
本実施形態では、最初に電子エネルギーγｏ及び磁場強さＫｏが設定され、電子エネルギーγｏ及び磁場強さＫｏから目標波長λｔが算出されている。
変形例として、最初に目標波長λｔ及び磁場強さＫｏが設定されてもよい。この場合、目標波長λｔ及び磁場強さＫｏから電子エネルギーγｏが算出され、電子エネルギーγｏを設定される。
他の変形例として、最初に目標波長λｔ及び電子エネルギーγｏが設定されてもよい。この場合、目標波長λｔ及び電子エネルギーγｏから磁場強さＫｏが算出され、磁場強さＫｏ電子エネルギーγｏが設定される。
【００６０】
本実施形態では、電子エネルギーγが、電子エネルギーγ＋Δγ、γ＋２Δγ、・・・と更新されているが、変形例として、電子エネルギーγが、電子エネルギーγ−Δγ、γ−２Δγ、・・・と更新されてもよい。他の変形例として、電子エネルギーγｏが、電子エネルギーγ＋Δγ、γ−Δγ、γ＋２Δγ、γ−２Δγ、・・・と更新されてもよい。
磁場強さＫの更新についても同様である。また、後述する第二実施形態についても同様である。
【００６１】
本実施形態では、調整波長λｓが目標波長λｔに近くなる調整電子エネルギーγｓ及び調整磁場強さＫｓが、非線形の回帰式を導出して作成されたパラメータマップから求められているが、近くなるように求められればどのように求められてもよい。変形例として、繰り返し取得された調整電子エネルギーγｓ及び調整磁場強さＫｓの中から、初期値の電子エネルギーγｏ及び調整磁場強さＫｏの場合に比べて、調整波長λｓが目標波長λｔに近くなるいずれかの調整電子エネルギーγｓ及び調整磁場強さＫｓが選択されてもよい。
【００６２】
＜第二実施形態＞
以下、本発明に係る第二実施形態について、図４〜図７を参照しながら詳細に説明する。
【００６３】
本実施形態に係る自由電子レーザ調整装置は、第一実施形態と基本的に同じであるが、所望の出力（平均パワー）のレーザＬＢが得られるように調整している点が第一実施形態と異なっている。
【００６４】
自由電子レーザ発振装置１０１の全体構成について説明する。
図４に示すように、自由電子レーザ発振装置１０１は、自由電子レーザ調整システム１０２と、電子ビーム源２０と、本体部３０と、四極磁石対７０と、を備える。
【００６５】
自由電子レーザ調整システム１０２は、自由電子レーザ調整装置１１０と、測定部１４０とを備える。
自由電子レーザ調整装置１１０は、自由電子レーザ発振装置１０１の発振条件を調整する。
自由電子レーザ調整装置１１０は、所望の発振条件で本体部３０からレーザＬＢを発振できるように、電子ビーム源２０、本体部３０及び四極磁石対７０にそれぞれ指令を送る。当該指令によって、自由電子レーザ調整装置１１０は、後述する電子ビーム源２０の電子エネルギーγと、本体部３０の磁場強さＫと、四極磁石対７０の四極磁場強さＨと、をそれぞれ任意に制御可能である。
測定部１４０は、カロリーメータを備え、ビームスプリッタ５０を介して導かれたレーザＬＢの一部から、本体部３０から出力されるレーザＬＢの出力Ｐを測定する。
【００６６】
四極磁石対７０は、電子ビーム源２０と本体部３０との間に設けられる。四極磁石対７０は、電子ビーム源２０と本体部３０との間の電子ビームＥＢのビーム軸線Ａｂ上に設けられる。
四極磁石対７０は、電磁石を有し、電磁石の電流を調整することによって、四極磁場強さＨを調整することができる。
四極磁石対７０は、一対の四極磁石７０ａ及び７０ｂを有する。
【００６７】
四極磁石７０ａは、図５に示される。四極磁石７０ａは、ビーム軸線Ａｂについて点対称な四極磁場分布を有する四極磁場を形成している。
四極磁石７０ｂについても同様である。ただし、四極磁石７０ｂの配置は、図５の四極磁石７０ａの配置に対して、ビーム軸線Ａｂについて９０°回転させた配置となっている。
したがって、四極磁石７０ａ及び７０ｂは、互いに四極磁場分布の位相をビーム軸線回りで９０°ずらせることによって、四極磁場強さＨに関連して電子ビームＥＢの径を絞っている。
【００６８】
（自由電子レーザ調整装置）
図６に示すように、自由電子レーザ調整装置１１０は、指令部１１１と、条件入力部１１２と、データベース１１４と、調整出力取得部１１５と、調整パラメータ取得部１１６（電子エネルギー調整部、調整電子エネルギー取得部）と、を備える。
【００６９】
指令部１１１は、自由電子レーザ調整装置１１０の各構成が要求する発振条件（電子エネルギーγ、磁場強さＫ、四極磁場強さＨ）に設定されるように、電子ビーム源２０、本体部１３０及び四極磁石対７０に指令を送る。指令部１１１は、測定結果（レーザＬＢの出力（平均パワー））を取得できるように、測定部１４０に指令を送る。
【００７０】
条件入力部１１２には、端末や外部等から入力されたレーザＬＢの発振条件が入力され、格納される。
本実施形態では、電子エネルギーγ及び磁場強さＫが入力される。ここで入力される電子エネルギーγ及び磁場強さＫは、初期値として、それぞれ電子エネルギーγｏ及び磁場強さＫｏと示される。
【００７１】
データベース１１４は、後述する各種データを格納する。
【００７２】
（調整出力取得部）
調整出力取得部１１５は、電子エネルギーγ及び磁場強さＫ（初期値の場合、電子エネルギーγｏ及び磁場強さＫｏ）において、レーザＬＢを発振させているときに、四極磁石対７０の四極磁場強さＨを走査させて、出力Ｐが大きくなるように調整された調整出力Ｐｓを取得する。具体的には以下の機能を有する。
【００７３】
調整出力取得部１１５は、指令部１１１を介して、電子エネルギーγ及び磁場強さＫ（初期値の場合、電子エネルギーγｏ及び磁場強さＫｏ）に設定されるように、電子ビーム源２０及び本体部１３０に指令を送り、レーザＬＢを発振させる。
調整出力取得部１１５は、電子エネルギーγ及び磁場強さＫ（初期値の場合、電子エネルギーγｏ及び磁場強さＫｏ）において、レーザＬＢを発振させているときに、指令部１１１を介して、四極磁石対７０の四極磁場強さＨを走査させる。四極磁場強さＨを走査させながら、調整出力取得部１１５は、測定部１４０に出力Ｐを測定させる。
調整出力取得部１１５は、測定された出力Ｐが最も大きくなる四極磁場強さＨを、調整四極磁場強さＨｓとして特定する。四極磁場強さＨを調整四極磁場強さＨｓに設定させた後、調整出力取得部１１５は、測定部１４０に出力Ｐを測定させ、測定された出力Ｐを調整出力Ｐｓとして取得する。
調整出力取得部１１５は、調整出力Ｐｓと、調整出力ＰｓのレーザＬＢを発振させた時の発振条件（初期値の場合、電子エネルギーγｏ、磁場強さＫｏ、及び調整四極磁場強さＨｓ）とを、データベース１１４に登録する。
【００７４】
（調整パラメータ取得部）
調整パラメータ取得部１１６は、調整電子エネルギー取得部１１６ａと、調整磁場強さ取得部１１６ｂと、を有する。
調整パラメータ取得部１１６は、調整出力Ｐｓがさらに大きくなるように、電子エネルギーγｏ及び磁場強さＫｏを調整する。
調整パラメータ取得部１１６は、調整された電子エネルギーγ及び磁場強さＫを、それぞれ調整電子エネルギーγｓ及び調整磁場強さＫｓとして取得する。
以下、調整パラメータ取得部１１６を詳しく説明する。
【００７５】
調整出力取得部１１５が調整出力Ｐｓを取得後、調整電子エネルギー取得部１１６ａは、電子エネルギーγを電子エネルギーγ＋Δγ（初期値の場合、電子エネルギーγｏを電子エネルギーγｏ＋Δγ）に更新し、再び調整出力取得部１１５に調整出力Ｐｓを取得させる。
再び調整出力Ｐｓが取得された後、調整電子エネルギー取得部１１６ａは、電子エネルギーγ＋Δγをさらにγ＋２Δγに更新し、同様に調整出力Ｐｓを取得させる。調整電子エネルギー取得部１１６ａは、このような更新をさらに繰り返し、各調整出力Ｐｓを取得させる。
更新の繰り返しの結果、電子エネルギーγが限界値に達すれば、調整電子エネルギー取得部１１６ａは、限界値からγｏに戻す。
【００７６】
電子エネルギーγが限界値に達すると、調整磁場強さ取得部１１６ｂは、磁場強さＫを磁場強さＫ＋ΔＫ（初期値の場合、磁場強さＫｏを磁場強さＫｏ＋ΔＫ）に更新し、再び、調整電子エネルギー取得部１１６ａに調整出力Ｐｓの取得を繰り返させ、各調整出力Ｐｓを取得させる。
再び各調整出力Ｐｓが取得された後、調整電子エネルギー取得部１１６ａは、磁場強さＫ＋ΔＫを磁場強さＫ＋２ΔＫに更新し、同様に各調整出力Ｐｓを取得させる。
調整電子エネルギー取得部１１６ａは、このような更新をさらに繰り返す。
【００７７】
更新の繰り返しの結果、磁場強さＫが限界値に達すれば、調整パラメータ取得部１１６は、データベース１１４を参照して、調整出力Ｐｓが最も大きくなるように調整された調整電子エネルギーγｓ及び調整磁場強さＫｓを取得する。
【００７８】
具体的には、調整パラメータ取得部１１６は、繰り返し取得された各調整出力Ｐｓ及び各発振条件をパラメータとして、調整出力Ｐｓを他のパラメータ（ここでは調整電子エネルギーγｓ及び調整磁場強さＫｓ）で非線形の回帰式を導出し、調整出力Ｐｓのパラメータマップを作成する。
調整パラメータ取得部１１６は、作成されたパラメータマップから、調整出力Ｐｓが最も大きくなる他のパラメータを求める。
本実施形態では、調整出力Ｐｓが最も大きくなる調整電子エネルギーγｓ及び調整磁場強さＫｓが求められ、データベース１１４に格納される。データベース１１４には、調整出力Ｐｓと、調整電子エネルギーγｓ及び調整磁場強さＫｓを含む発振条件と、を関係づけるデータが格納される。
【００７９】
以降、自由電子レーザ調整装置１１０によって、データベース１１４を参照し、調整出力Ｐｓが最も大きくなるように調整された調整電子エネルギーγｓ、調整磁場強さＫｓ及び調整四極磁場強さＨｓ（調整電子エネルギーγｓ及び調整磁場強さＫｓに設定された時の調整四極磁場強さＨｓ）に設定される。このように設定されれば、自由電子レーザ発振装置１０１は、高出力なレーザＬＢを発振することができる。
【００８０】
（自由電子レーザ調整方法）
本実施形態の自由電子レーザ調整装置１１０を用いた自由電子レーザ調整方法について図７を参照して説明する。
本調整方法は、ＳＴ１０１〜ＳＴ１０４の各ステップが実施される。
【００８１】
まず、電子エネルギーγ及び磁場強さＫを含む発振条件が設定される（ＳＴ１０１：条件設定ステップ）。本実施形態では、設定された電子エネルギーγｏ及び磁場強さＫｏが、条件入力部１１２に入力される。
【００８２】
条件設定ステップＳＴ１０１に続いて、電子エネルギーγ及び磁場強さＫにおいてレーザＬＢを発振しているときに、調整出力取得部１１５は、四極磁石対７０の四極磁場強さＨを走査させて、レーザＬＢの出力Ｐが大きくなるように調整された調整出力Ｐｓを取得する（ＳＴ１０２：調整出力取得ステップ）。
【００８３】
調整出力取得ステップＳＴ１０２に続いて、調整パラメータ取得部１１６は、電子エネルギーγ及び磁場強さＫを調整する。調整パラメータ取得部１１６は、調整出力Ｐｓがさらに大きくなるように、調整された電子エネルギーγ及び磁場強さＫを、それぞれ調整電子エネルギーγｓ及び調整磁場強さＫｓとして取得する（ＳＴ１０３：調整パラメータ取得ステップ）。具体的には、調整パラメータ取得ステップＳＴ１０３は、ＳＴ１０３ａ〜ＳＴ１０３ｅの各ステップを実施する。
【００８４】
まず、調整電子エネルギー取得部１１６ａは、電子エネルギーγ（ここでは、電子エネルギーγｏ）が限界値かどうか判定する（ＳＴ１０３ａ）。
【００８５】
電子エネルギーγが限界値でなければ（ＳＴ１０３ａ：ＮＯ）、調整電子エネルギー取得部１１６ａは、電子エネルギーγを電子エネルギーγ＋Δγ（初期値の場合、電子エネルギーγｏを電子エネルギーγｏ＋Δγ）に更新する（ＳＴ１０３ｂ：電子エネルギー更新ステップ）。更新された電子エネルギーγ＋Δγで調整出力取得ステップＳＴ１０２以降の各ステップが再び実施させる。
【００８６】
電子エネルギーγが限界値なら（ＳＴ１０３ａ：ＹＥＳ）、調整磁場強さ取得部１１６ｂは、磁場強さＫ（ここでは、磁場強さＫｏ）が限界値かどうか判定する（ＳＴ１０３ｃ）。
【００８７】
磁場強さＫが限界値でなければ（ＳＴ１０３ｃ：ＮＯ）、調整磁場強さ取得部１１６ｂは、磁場強さＫを磁場強さＫ＋ΔＫ（初期値の場合、磁場強さＫｏを磁場強さＫｏ＋ΔＫ）に更新する（ＳＴ１０３ｄ：電子エネルギー更新ステップ）。更新された磁場強さＫ＋ΔＫで調整出力取得ステップＳＴ１０２以降の各ステップが再び実施させる。このとき電子エネルギーγは、限界値からγｏに戻される。
【００８８】
磁場強さＫが限界値なら（ＳＴ１０３ｃ：ＹＥＳ）、調整パラメータ取得部１１６は、パラメータマップを作成する。作成されたパラメータマップから、調整パラメータ取得部１１６は、調整出力Ｐｓが最も大きくなる調整電子エネルギーγｓ及び調整磁場強さＫｓを求め、データベース１１４に格納する（ＳＴ１０３ｅ：調整パラメータ格納ステップ）。なお、ここで格納されるデータは、調整出力Ｐｓと、調整電子エネルギーγｓ及び調整磁場強さＫｓを含む発振条件と、を関係づけるデータである。
【００８９】
その後、自由電子レーザ調整装置１１０は、データベース１１４を参照して、調整磁場強さＫｓ及び調整四極磁場強さＨｓ（調整電子エネルギーγｓ及び調整磁場強さＫｓに設定された時の調整四極磁場強さＨｓ）を含む発振条件に、電子ビーム源２０及び本体部１３０をそれぞれ調整し（ＳＴ１０４：本調整ステップ）、処理を終了する。
【００９０】
（作用及び効果）
レーザＬＢの出力Ｐをより大きくするには、電子ビームＥＢが本体部１３０の交番磁場を通るときに電子ビームＥＢのビーム径を細くし、電子ビームＥＢの電流を大きくすれば、得られる電子ビームＥＢが大きくなる。しかし、電子ビームＥＢの最細部が本体部１３０の交番磁場のどこにあれば最適であるのか原理的に分かっていない。
本実施形態では、四極磁場強さＨの強弱を走査することによって、電子ビームＥＢの最細径、最細位置を調整することが可能である。
さらに、本実施形態では、各種パラメータの調整に時間をかけずに出力の大きなレーザＬＢを励起させることができる。
【００９１】
（変形例）
本実施形態では、電子エネルギーγ、磁場強さＫ及び四極磁場強さＨを調整しているが、変形例として、第一実施形態の目標波長設定部及び調整波長取得部を組み合わせて、共振器の間隔Ｌの調整も行ってもよい。その場合、第一実施形態の図３のループのさらに外側（磁場強度Ｋを更新するループのさらに外側）に、極磁場強さＨを更新するループを追加してもよい。
当該変形例によれば、出力が大きく、目標波長に近いレーザＬＢを発振させることができる。
【００９２】
本実施形態では、四極磁石を一対設けているが、変形例として複数対設けてもよい。複数対設ければ、四極磁場強さや分布を多彩に変化させることができる。
【００９３】
本実施形態では、調整出力Ｐｓが大きくなる調整電子エネルギーγｓ及び調整磁場強さＫｓが、非線形の回帰式を導出して作成されたパラメータマップから求められているが、近くなるように求められればどのように求められてもよい。変形例として、繰り返し取得された調整電子エネルギーγｓ及び調整磁場強さＫｓの中から、初期値の電子エネルギーγｏ及び調整磁場強さＫｏの場合に比べて、調整出力Ｐｓが大きくなるいずれかの調整電子エネルギーγｓ及び調整磁場強さＫｓが選択されてもよい。
【００９４】
なお、上述の各実施形態においては、電子ビーム調整装置の各種機能を実現するためのプログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをマイコンといったコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各種処理を行うものとしている。ここで、コンピュータシステムのＣＰＵの各種処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって上記各種処理が行われる。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
【００９５】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００９６】
１  自由電子レーザ発振装置
２  自由電子レーザ調整システム
１０  自由電子レーザ調整装置
１１  指令部
１２  条件入力部
１３  目標波長設定部
１４  データベース
１５  調整波長取得部
１６  調整パラメータ取得部
１６ａ  調整電子エネルギー取得部
１６ｂ  調整磁場強さ取得部
２０  電子ビーム源
３０  本体部
３１  主電磁石群
３２  偏向磁石
３３  共振器
３４  出力ミラー
３５  全反射ミラー
３６  ミラー移動機構
４０  測定部
５０  ビームスプリッタ
６０  ダンプ
７０  四極磁石対
７０ａ  四極磁石
７０ｂ  四極磁石
１０１  自由電子レーザ発振装置
１０２  自由電子レーザ調整システム
１１０  自由電子レーザ調整装置
１１１  指令部
１１２  条件入力部
１１４  データベース
１１５  調整出力取得部
１１６  調整パラメータ取得部
１１６ａ  調整電子エネルギー取得部
１１６ｂ  調整磁場強さ取得部
１３０  本体部
１４０  測定部
Ａｂ  ビーム軸線
ＥＢ  電子ビーム
Ｈ  四極磁界
Ｋ  磁場強度
Ｌ  間隔
ＬＢ  レーザ（自由電子レーザ）
Ｐ  出力
Ｐｓ  調整出力
γ  電子エネルギー
Δλ／λ  波長スペクトル幅
λ  波長
λｓ  調整波長
λｔ  目標波長
【図１】
2019021860.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2019021860.tif 000008
【図７】
2019021860.tif 000009