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光蓄積リング型自由電子レーザーの発振実証研究

Research Project

Project/Area Number 07509002
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section展開研究
Research Field 広領域
Research InstitutionRitsumeikan University

Principal Investigator

山田 廣成  立命館大学, 理工学部, 教授 (10268162)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 霜田 光一  東京大学, 名誉教授
高山 猛  住友重機械工業, 主席研究員
伊藤 寛  香川大学, 工学部・創設準備室, 教授 (60112249)
保坂 将人  立命館大学, 分子科学研究所, 助手 (60290897)
浜 広幸  立命館大学, 分子科学研究所, 助教授 (70198795)
西沢 誠治  日本分光(株), 技師長
三間 國興  大阪大学, レーザー研, 教授 (30033921)
Project Period (FY) 1995 – 1997
Project Status Completed (Fiscal Year 1997)
Budget Amount *help
¥34,800,000 (Direct Cost: ¥34,800,000)
Fiscal Year 1997: ¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000)
Fiscal Year 1996: ¥31,000,000 (Direct Cost: ¥31,000,000)
Keywords高輝度遠赤外線光源 / 小型X線光源 / 世界最小電子蓄積リング / 光蓄積リング / 小型電子蓄積リング / 自由電子レーザ / 高輝度遠赤外線 / 高輝度ハードX線 / 遠赤外線化学反応 / 動脈硬化物質融解 / 遠赤外分光 / 自由電子レーザー
Research Abstract

リングは、97年9月までにほとんどの要素の製作と単体テストを完了し、岡崎分子研の入射器室にて組立を開始して11月までに完成した。1ターンコイルであるパ-タベータの4500A励磁と加速空洞への平均500Wパワー投入に成功し、入射実験を開始した。クリスマスイブには少なくとも100μsの間電子が周回するのを確認した。蓄積電流値はあきらかではないが、遠赤外線モニターはピーク値で300mW以上を示した。パ-タベータによる電子のキャプチャーを確認したわけである。高周波加速は、ランプアップ時の反射の調整はまだ成功していない。
パ-タベータは2台設置しおり、1台は外側の電子を外側へ、1台は内側の電子を外側へキックしている。パルス電源は、sin半波を生成し、ピーク電流4500Aのとき30kVの電圧が発生する。幅は4μsである。我々は、これをさらに磁気圧縮してパルス幅を0.4μsにすることに成功した。
加速空洞は、特異な形をしているが、基本的にはリエントラント型であり、TM01モードの発生に成功した。加速周波数は、ハ-モニクス8に対して2.45GHzで、ソースとしてCWマグネトロンを使用している。2台の加速空洞へのパワーをT型同軸管で分岐して投入している。2台の加速空洞はカップリングしている状態であるために、2台の固有周波数は、正確に一致していなければならない点と、同軸管のカップリングも正確に等しくしなければならないが、我々はこの調整方法を見いだし、パワーの長時間投入に成功した。
ミラーは、SiC焼結体で製作し、その真円度を1ミクロン以下に押さえることができた。ミラーを設置したレーザー発振実験は今後のスケジュールを待っている状態であり、残念ながら期間内に実験を終えることができなかった。
一方、ハードX線の発生実験を東大物性研SORで行った結果、電子軌道に細線を挿入しても数秒のビーム寿命があることを確認した。これにより、高輝度小型X線源の道が開けた。

Report

(3 results)
  • 1997 Annual Research Report
  • 1996 Annual Research Report
  • 1995 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All Other

All Publications (19 results)

  • [Publications] H.Yamada: "Current Status and Biological Research Ramifications of ・・・" Advau in Colloid and Interfau Sci. 71-72. 371-392 (1997)

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  • [Publications] 山田廣成: "高輝度遠赤外線及びハードX線発生のための世界最小リング" 放射光. 11・2. (1998)

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  • [Publications] H.Yamada, 他: "Comissioning of the Werld Smallent Electron Storage Ring" Pro.Asian Particle Acal.Conf.(1998)

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  • [Publications] H.Yamada: "The Smallent Electron Storage Ring for High Intensity FIR ・・・" J.Synchotnar Radiation. (1998)

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  • [Publications] I.Sakai & H.Yamada: "Comptor Back Scattering under Strang Magnetictical" Proc.Aeclector Science & Tech.(1997)

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  • [Publications] 山田廣成: "光蓄積リング型自由電子レーザーの開発と生体研究利用への展望" 応用物理. 65. 41-47 (1996)

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  • [Publications] Hironari Yamada: "Super photon ganerator using collision of circulating ・・・" Japan.J.of Appl.Physics. 35. L182-L185 (1996)

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  • [Publications] Hironari Yamada: "Stimulated emissions in the exact circular ring" AIP conference. 367. 165-180 (1996)

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  • [Publications] Hironari Yamada: "Femtosecond X-ray pulse generation with a compoct ring" AIP conference proceedings. 367. 279-284 (1996)

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  • [Publications] T.Katoh et al: "Solid,phase epitayy with X-ray irradiation using ・・・" J.Vac.Sci.Technol. A14(4). 2443-2445 (1996)

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  • [Publications] H.Hama et al: "Microscopic Study on Laniny Characteristics of UV-FEL ・・・" Nucl.Instrum.Methods. A375. 32-35 (1996)

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  • [Publications] 木村嘉考他: "実験物理科学シリーズ7,高エネルギー加速器" 共立出版, (1997)

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  • [Publications] 山田廣成 他: "光蓄積リング型自由電子レーザーの開発と生体研究利用への展望" 応用物理. 6.5. 41-47 (1996)

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      1995 Annual Research Report
  • [Publications] Hironari Yamada: "Super Photon Generator Using Collision of Cirwlating Relativistic・・・・・・" Japanese Jounal of Applied Physics. 35. L182-L185 (1996)

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  • [Publications] Hironari Yamada: "Stimulated emissions in the exacti circular electron storage riny" Proc. Micro Bunches Workshop(AIP). 1-16 (1996)

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  • [Publications] H. Yamada 他: "Present status of the photon storage ring project" Proc. the 10th Sympo. on Acceleraten Science and Tech.10. 182-184 (1995)

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  • [Publications] H. Yamada: "Novel X-ray source using callisions of relativistic electrons and ・・・" Proc. the 10th Sympo on Acceleraten Science and Tech.10. 386-388 (1995)

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  • [Publications] H. Yamada他: "Present status of the photon storage ring project" Proc. Free Electron Laser and High Power Radiatim. 261-269 (1995)

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  • [Publications] 山田廣成: "入門・自由電子レーザー" 光蓄積リング, 318 (1995)

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Published: 1996-04-01   Modified: 2016-04-21  

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