| Project/Area Number |
21K12540
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 80040:Quantum beam science-related
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| Research Institution | Akita National College of Technology |
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Principal Investigator |
坂本 文人 秋田工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (60504818)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 放射光 / 自由電子レーザ / 紫外光 / 電子加速器 / コヒーレント高調波 / シミュレーション / 電磁石 / コヒーレント放射光 / 自由電子レーザー / コヒーレント光 |
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| Outline of Research at the Start |
分子科学研究所の放射光リングUVSORではこれまでにCHGによる第9次高調波を観測している．一方で電磁石に課題を抱えており，実験体系上CHGのシグナルに高強度なシードレーザーなどの雑音が重なることから，電子ビームがもたらす高調波発生機構を深く理解できる実験結果が得られていない．本研究では電磁石の改良とともに，新しい屈曲CHG体系を確立する．これにより「シードレーザー」と「CHG」を空間的に分離し，信頼性の高い実験結果を得る．これと3次元シミュレーションによる結果と比較することで，コヒーレント光発生の要である電子ビームの微細集群の機構の理解を深め，高調波発生技術の高度化へと繋がる礎を築いていく．
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| Outline of Annual Research Achievements |
実験予定であった電子蓄積リングにマシントラブルが多発により実験が実施できなったため，当該年度はコヒーレント高調波生成の条件を詳細に整理するためにコンピュータによるシミュレーションを実施した。高調波を生成させるためには種光となるレーザと電子パルスを4次元時空間で精密に調整したうえで重なりを持たせる必要があるため，空間３次元モデルを導入し，かつ時間領域で光と電子の相互作用のシミュレーションを実施した。このシミュレーションにより，2台設置されている周期磁石列の内，初段の周期磁石列中央付近においてレーザ光の集光点を持たせつつ，長いエンベロープを持たせるような光学配置の最適解を見出した。
また，生成されるコヒーレント高調波は空間的に大きく広がることから，既存のシミュレーションコードに外部境界条件を組み込む試みを行い，加速器の真空ダクトと光の相互作用も考慮に入れた総合的なシミュレーションを行うことを可能にした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
使用する電子蓄積リングの不具合の発生と研究代表者の公務多忙のため実験実施が叶わなかった。次年度は実験日程の調整と実験機材の調整を整えており，実験を計画している。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度夏以降，シミュレーション結果に基づいた種光レーザの光路再構築を電子蓄積リングにおいて行い，コヒーレント高調波発生とその特性評価試験の実施を計画している。
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