高エネルギー光子光子衝突実験の基礎研究

• Project/Area Number: 06740221
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 素粒子・核・宇宙線
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 高橋 徹 広島大学, 理学部, 助手 (50253050)
• Project Period (FY): 1994
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1994)
• Budget Amount: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 1994: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: ベッセルビーム / 電子 / レーザー / シミュレーション

Research Abstract

平成6年度はベッセルビームの生成と電子とレーザーの相互作用のシミュレーションプログラムの開発を行った。
ベッセルビームは1987年に指摘された波動方程式の解であり、その非回折性に特徴があり、レーザーの伝搬方式として、有用な可能性がある。理想的なベッセルビームを実現するには、無限の空間とエネルギーが必要とされるため、我々は、擬ベッセルビームを作ることを試みた。その方法として、ホログラムを使う方法とレンズを使う方法の両方を試した。まずこれらの設計のために、光の回折を数値的に計算し、必様なホログラムとレンズを設計した。これらの設計に基づいて、ホログラムとレンズを制作し、擬ベッセルビームの生成実験をおこなった。その結果ホログラム、レンズともにほぼ設計のとうりの結果が得られ、ホログラムは中心部分のレーザーの半径を約0.1mmに保ったまま2.5m伝搬した。同様の半径のガウスビームの伝搬距離は6cmであるので、これに比べはるかに伝搬距離がながいことを確認した。今後はこれらの方法の実際の応用について研究する予定である。
電子とレーザーの相互作用のシミュレーションプログラムも基本的ものは完成し、これを用いて、光子光子衝突型加速器のルミノシティ分布等を計算し、より現実に近い考察を始めている。
以上の結果は、平成6年秋の物理学会、12月の東京大学原子核研究所研究会で発表を行った。