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Development of High Intensity Laser-Electron Photon beam for high precision hadron physics

Research Project

Project/Area Number 17H02892
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

Nakano Takashi  大阪大学, 核物理研究センター, 教授 (80212091)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 清水 肇  東北大学, 電子光理学研究センター, 名誉教授 (20178982)
村松 憲仁  東北大学, 電子光理学研究センター, 准教授 (40397766)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥19,890,000 (Direct Cost: ¥15,300,000、Indirect Cost: ¥4,590,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2017: ¥13,910,000 (Direct Cost: ¥10,700,000、Indirect Cost: ¥3,210,000)
Keywordsレーザー電子光 / ハドロン物理学 / パルスレーザー / レーザー同期 / レーザー電子光ビーム / 逆コンプトン散乱 / 高エネルギー光ビーム / ハドロン / ハドロン物理
Outline of Final Research Achievements

In order to obtain the high intensity laser electron-photon beam, a brute method of increasing the total output of the incident laser has traditionally been adopted. However, there is a problem of lowering the efficiency due to distortion of the optical system due to the thermal load. Another problem is a high cost due to the necessity of providing multiple high-intensity lasers. In this study, we synchronized the timings of incident laser and electron beam bunches entering the inverse Compton scattering region. The intensity of the laser electron-photon beam has become several times higher than that of an asynchronous laser of the same output.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、電子ビームバン チが逆コンプトン散乱領域に入ってくるタイミングを見計らっ て、レーザーを照射する。このことによりレーザーの空打ちが減り逆コンプトン散乱が起こる 頻度が増すので、レーザーの出力を抑えつつレーザー電子光ビーム強度を格段に増加させることがで きる。本研究が成功した場合、レーザー電子光ビーム強度が現在の数倍のに達し、LEPS2 でのハドロン物理研究が格段に進展するのみならず、現在の方法では出力パワーが足りずに諦めてい る波長200 nm 領域のレーザー入射による、最高エネルギー 3.5 GeV のレーザー電子光ビームの生 成への道も拓ける。

Report

(4 results)
  • 2020 Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2019

All Presentation (2 results)

  • [Presentation] パルスレーザーと電子光ビームの同期による高強度レーザー電子光ビームの開発2019

    • Author(s)
      桂川仁志, 中野貴志, 村松憲仁, 折井庸亮 , 大橋裕二, 伊達伸, 柳井優花
    • Organizer
      日本物理学会 第74回年次大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report 2018 Annual Research Report
  • [Presentation] パルスレーザーと電子光ビームの同期による高強度レーザー電子光ビームの開発2019

    • Author(s)
      桂川仁志
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2022-01-27  

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