Generation of high current and pico-second scale spin polarized beam by using transmission photocathode

• Project/Area Number: 23540340
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: YAMAMOTO Naoto 名古屋大学, シンクロトロン光研究センター, 助教 (60377918)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): GIN X.G 高エネルギー加速器研究機構, 加速器第7研究系, 特任助教 (20594055) ; ADACHI Masahiro 高エネルギー加速器研究機構, 加速器第7研究系, 特任助教 (30446455)
• Project Period (FY): 2011 – 2013
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2013: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2012: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2011: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 加速器 / スピン偏極電子源 / 電子ビーム / 透過光型電子源 / 高周波空洞 / 電子源 / スピン物理 / レーザー / 高周波

Research Abstract

In order to study the temporal response of transmission-type polarized photocathodes, we developed a pulse length measurement system. The system consists of an rf deflecting cavity and a beam profile monitor. The rf deflecting cavity has the resonance frequency of 2612.9 MHz and is synchronized to the reputation of pump laser light.
By using the pulse length measurement system and 20-kV high brightness electron gun, we observed the pulse length of spin polarized electron beam. As a result, the electron pulse duration of 46 ps was observed with the pump laser duration of 40 ps. These value is consistent with the evaluated value based on the photocathode thicknes. Futhermore, we confirmed that a ps-scale polarized beam could be obtained by using the transmission-type photocathodes.

Research Products

• [Journal Article] Photon-induced positron annihilation lifetime spectroscopy using ultrashort laser-Compton-scattered gamma- ray pulses (2014)
  • Author(s): Y. Taira, H. Toyokawa, R. Kuroda, N. Yamamoto, M. Adachi, S. Tanaka and M. Katoh
  • Journal Title: Rev. Sci. Inst. Volume: 84 Issue: 5 Pages: 53305-5
  • DOI: 10.1063/1.4807701
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] High performance spin-polarized photocathode using GaAs/GaAsP (2014)
  • Author(s): X.G. Jin, N. Yamamoto, A. Mano, M. Yamamoto, Y. Takeda
  • Journal Title: Proceedings of Science Volume: 未定
• [Journal Article] High-performance spin-polarized photocathodes using a GaAs/GaAsP strain-compensated superlattice (2013)
  • Author(s): X.G.Jin, A.Mano, F.Ichihashi, N.Yamamoto, and Y.Takeda
  • Journal Title: Applied Physics Express Volume: Vol.6 Issue: 1 Pages: 125801-125801
  • DOI: 10.7567/apex.6.015801
  • NAID: 10031140457
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Fourfold increase of quantum efficiency in highly spin-polarized transmission-type photocathode (2012)
  • Author(s): X.G.Jin, F.Ichihashi, A.Mano, N.Yamamoto, and Y.Takeda
  • Journal Title: Japanese Journal of Applied Physics Volume: Vol.51 Issue: 10R Pages: 108004-108004
  • DOI: 10.1143/jjap.51.108004
  • NAID: 210000141406
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] High-Performance Spin-Polarized Photocathodes Using a GaAs/GaAsP Strain-Compensated Superlattice (2012)
  • Author(s): X.G. Jin, A. Mano, F. Ichihashi, N. Yamamoto,Y. Takeda
  • Journal Title: Applied Physics Express Volume: 6 Pages: 125801-125801
  • NAID: 10031140457
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Electric field detection of coherent synchrotron radiation in a storage ring generated using laser bunch slicing (2012)
  • Author(s): I. Katayama, H. Shimosato, M. Bito, K. Furusawa, M. Adachi, M. Shimada, H. Zen, S. Kimura, N. Yamamoto, M. Hosaka, M. Katoh, and M. Ashida
  • Journal Title: Appl. Phys. Lett Volume: 100 Issue: 11 Pages: 111112-111112
  • DOI: 10.1063/1.3694049
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Status of the high brightness polarized electron source using transmission photocathode (2011)
  • Author(s): X.G.Jin, T.Ujihara, Y.Takeda, 他
  • Journal Title: Journal of Physics : Conference Series Volume: 298 Pages: 12017-12017
  • DOI: 10.1088/1742-6596/298/1/012017
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Generation of energy-tunable and ultra-short-pulse ganuna rays via inverse Compton scattering in an electron storage ring (2011)
  • Author(s): 平義隆
  • Journal Title: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A Volume: 652 Issue: 1 Pages: 696-700
  • DOI: 10.1016/j.nima.2010.08.036
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Feasibility study of ultra-short gamma ray pulse generation by laser Compton scattering in an electron storage ring (2011)
  • Author(s): 平義隆
  • Journal Title: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A Volume: 637 Issue: 1 Pages: 116-119
  • DOI: 10.1016/j.nima.2010.02.035
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ultrashort coherent terahertz radiation from ultrashort dips in electron bunches circulating in a storage ring (2011)
  • Author(s): N.Yamamoto, S.Kimura, 他10名
  • Journal Title: Nuclear Instruments and Methods Physics Research Section A Volume: 637 Issue: 1 Pages: 112-115
  • DOI: 10.1016/j.nima.2010.02.034
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 歪み補償型超格子フォトカソードによる高量子効率スピン偏極電子源の開発 (2014)
  • Author(s): 山本尚人, 金秀光, 稲垣利樹, 保坂将人, 高嶋圭史
  • Organizer: 第69回物理学会年会
  • Place of Presentation: 神奈川県東海大学湘南キャンパス(口頭)
  • Year and Date: 2014-03-27
• [Presentation] 透過光型スピン偏極電子源の時間応答性評価 (2014)
  • Author(s): 稲垣利樹, 梶浦陽平, 許斐太郎, 岡野泰彬, 阿達正浩, 山本尚人, 金秀光, 保坂将人, 高嶋圭史, 加藤政博
  • Organizer: 第27回放射光学会年会 放射光科学合同シンポジウム
  • Place of Presentation: 広島県広島市(ポスター(一般))
  • Year and Date: 2014-01-11
• [Presentation] 透過光型スピン偏極電子源を用いた逆光電子分光装置の開発 (2014)
  • Author(s): 梶浦陽平, 稲垣利樹, 山本尚人, 保坂将人, 真野篤志, 高嶋圭史, 許斐太郎, 加 藤政博
  • Organizer: 第27回放射光学会年会 放射光科学合同シンポジウム
  • Place of Presentation: 広島県広島市(ポスター(一般))
  • Year and Date: 2014-01-11
• [Presentation] 歪み補償型超格子フォトカソードによる高量子効率スピン偏極電子源の開発 (2014)
  • Author(s): 山本尚人, 金秀光, 稲垣利樹, 保坂将人, 高嶋圭史
  • Organizer: 第69回物理学会年会
  • Place of Presentation: 東海大学湘南キャンパス
• [Presentation] 透過光型スピン偏極電子源の時間応答性評価 (2014)
  • Author(s): 稲垣利樹, 梶浦陽平, 許斐太郎, 岡野泰彬, 阿達正浩, 山本尚人, 金秀光, 保坂将人, 高嶋圭史, 加藤政博
  • Organizer: 第27回放射光学会年会 放射光科学合同シンポジウム
  • Place of Presentation: 広島国際会議場
• [Presentation] 透過光型スピン偏極電子源を用いた逆光電子分光装置の開発 (2014)
  • Author(s): 梶浦陽平, 稲垣利樹, 山本尚人, 保坂将人, 真野篤志, 高嶋圭史, 許斐太郎, 加 藤政博
  • Organizer: 第27回放射光学会年会 放射光科学合同シンポジウム
  • Place of Presentation: 広島国際会議場
• [Presentation] 偏極電子源の現状 (2013)
  • Author(s): 山本尚人
  • Organizer: 生体分子キラリティ起源合同研究会
  • Place of Presentation: 愛知県岡崎市(指名)
  • Year and Date: 2013-11-16
• [Presentation] High polarization high QE cathode (2013)
  • Author(s): N. Yamamoto
  • Organizer: The International Workshop on Future Linear Colliders LCWS13
  • Place of Presentation: 東京都東京大学(指名)
  • Year and Date: 2013-11-11
• [Presentation] High performance spin-polarized photocathode using GaAs/GaAsP (2013)
  • Author(s): X.G. Jin, N. Yamamoto, A. Mano, M. Yamamoto, Y. Takeda
  • Organizer: The 2013 International Workshop on Polarized sources, Targets & Polarietry
  • Place of Presentation: Charlottesville, VA , US(ポスター(一般))
  • Year and Date: 2013-09-09
• [Presentation] High QE and High polarization photocathode (2013)
  • Author(s): N. Yamamoto
  • Organizer: POSIPOL 2013
  • Place of Presentation: Argonne, US(指名)
  • Year and Date: 2013-09-04
• [Presentation] 透過光型スピン偏極電子源の時間応答性評価 (2013)
  • Author(s): 稲垣利樹, 梶浦陽平, 許斐太郎, 岡野泰彬, 阿達正浩, 山本尚人, 金秀光, 保坂将人, 高嶋圭史, 加藤政博
  • Organizer: 第10回加速器学会年会
  • Place of Presentation: 愛知県 名古屋市名古屋大学東山キャンパス(ポスター(一般))
  • Year and Date: 2013-08-02
• [Presentation] 透過光型スピン偏極電子源を用いた逆光電子分光装置の開発 (2013)
  • Author(s): 梶浦陽平, 稲垣利樹, 山本尚人, 保坂将人, 真野篤志, 高嶋圭史, 許斐太郎, 加藤政博
  • Organizer: 第10回加速器学会年会
  • Place of Presentation: 愛知県名古屋市名古屋大学東山キャンパス(ポスター(一般))
  • Year and Date: 2013-08-02
• [Presentation] Highly polarized beam generation with High QE based on a transmission type cathode (2013)
  • Author(s): N. Yamamoto
  • Organizer: European Linear Collider ECFA Workshop 2013
  • Place of Presentation: Hamburg, Germany(口頭(一般))
  • Year and Date: 2013-05-27
• [Presentation] UVSOR におけるスピン偏極電子源を用いた逆光電子分光装置の開発 (2013)
  • Author(s): 梶浦陽平 , 丹羽貴弘, 稲垣俊樹, 山本尚人 , 許斐太郎 , 真野篤志 , 阿達正浩 , 保坂 将人 , 高嶋圭史 , 加藤政博
  • Organizer: 第26回放射光学会年会放射光科学合同シンポジウム
  • Place of Presentation: 愛知県名古屋市名古屋大学東山キャンパス(ポスター(一般))
  • Year and Date: 2013-01-12
• [Presentation] 次世代放射光源のための透過光型光陰極電子源の開発 (2013)
  • Author(s): 丹羽貴弘, 山本尚人, 許斐太郎, 高嶋圭史, 保坂将人, 真野篤志, 阿達正浩, 加藤政博, 梶浦陽平, 稲垣利樹
  • Organizer: 第26回放射光学会年会 放射光科学合同シンポジウム
  • Place of Presentation: 愛知県名古屋市名古屋大学東山キャンパス(ポスター(一般))
  • Year and Date: 2013-01-12
• [Presentation] 偏極電子源の現状 (2013)
  • Author(s): 山本尚人
  • Organizer: 生体分子キラリティ起源 合同研究会
  • Place of Presentation: UVSOR, IMS, 岡崎, 愛知
  • Invited
• [Presentation] High polarization high QE cathode (2013)
  • Author(s): N. Yamamoto, X.G. Jin
  • Organizer: The International Workshop on Future Linear Colliders LCWS13
  • Place of Presentation: Tokyo, Japan
• [Presentation] High performance spin-polarized photocathode using GaAs/GaAsP (2013)
  • Author(s): X.G. Jin, N. Yamamoto, A. Mano, M. Yamamoto, Y. Takeda
  • Organizer: The 2013 International Workshop on Polarized sources, Targets & Polarietry
  • Place of Presentation: Charlottesville, VA , US
• [Presentation] High QE and High polarization photocathode (2013)
  • Author(s): N. Yamamoto, X.G. Jin
  • Organizer: POSIPOL 2013
  • Place of Presentation: Argonne, US
  • Invited
• [Presentation] 透過光型スピン偏極電子源の時間応答性評価 (2013)
  • Author(s): 稲垣 利樹，梶浦 陽平，許斐 太郎，岡野 泰彬，阿達 正浩，山本 尚人，金 秀光，保坂 将人，高嶋 圭史，加藤 政博
  • Organizer: 第10回加速器学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学, 愛知県
• [Presentation] 透過光型スピン偏極電子源を用いた逆光電子分光装置の開発 (2013)
  • Author(s): 梶浦 陽平，稲垣 利樹，山本 尚人，保坂 将人，真野 篤志，高嶋 圭史，許斐 太郎，加藤 政博
  • Organizer: 第10回加速器学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学, 愛知県
• [Presentation] Highly polarized beam generation with High QE based on a transmission type cathode (2013)
  • Author(s): N. Yamamoto, X.G. Jin
  • Organizer: European Linear Collider ECFA Workshop 2013
  • Place of Presentation: Hamburg, Germany
• [Presentation] 次世代放射光源のための透過光型光陰極電子源の開発 (2013)
  • Author(s): 丹羽貴弘, 山本 尚人, 許斐太郎, 梶浦陽平, 稲垣利樹,真野篤志,保坂 将人, 高嶋圭史, 阿達正浩, 加藤政博, 坂上和之, 高富俊和
  • Organizer: 第26回放射光学会年会 放射光科学合同シンポジウム
  • Place of Presentation: 愛知県名古屋市
• [Presentation] UVSORにおけるスピン偏極電子源を用いた逆光電子分光装置の開発 (2013)
  • Author(s): 梶浦陽平, 丹羽貴弘, 稲垣俊樹, 山本 尚人, 許斐太郎, 真野篤志, 阿達正浩, 保坂 将人, 高嶋圭史, 加藤政博
  • Organizer: 第26回放射光学会年会 放射光科学合同シンポジウム
  • Place of Presentation: 愛知県名古屋市
• [Presentation] 透過光型スピン偏極電子源のためのフェムト秒レーザー輸送システムの開発 (2012)
  • Author(s): 稲垣利樹, 丹羽貴弘, 梶浦陽平, 許斐太郎 , 阿達正浩, 山本 尚人, 保坂 将人, 真野篤志, 高嶋圭史, 加藤政博
  • Organizer: ビーム物理研究会
  • Place of Presentation: 沖縄県沖縄科学技術大学(ポスター(一般))
  • Year and Date: 2012-11-29
• [Presentation] Development of an Electron Beam Bunch Length Measurement System (2012)
  • Author(s): T. Niwa, N. Yamamoto, M. Hosaka, A. Mano, Y. Takashima
  • Organizer: 第9回加速器学会年会
  • Place of Presentation: 大阪府大阪大学(ポスター(一般))
  • Year and Date: 2012-08-08
• [Presentation] 透過光型スピン偏極電子源のための電子ビームバンチ長測定システムの開発 (2012)
  • Author(s): 丹羽貴弘, 山本 尚人, 許斐太郎, 梶浦陽平, 稲垣利樹,真野篤志,保坂 将人, 高嶋圭史, 阿達正浩, 加藤政博, 坂上和之, 高富俊和
  • Organizer: ビーム物理研究会
  • Place of Presentation: 広島県東広島市
• [Presentation] Development of an Electron Beam Bunch Length Measurement System (2012)
  • Author(s): T. Niwa, N. Yamamoto, M. Hosaka, A. Mano, Y. Takashima
  • Organizer: 第9回加速器学会年会
  • Place of Presentation: 大阪府豊中市
• [Presentation] 透過光型スピン偏極電子源のための電子ビームバンチ長測定システムの開発 (2011)
  • Author(s): 丹羽貴弘, 山本 尚人, 許斐太郎, 梶浦陽平, 稲垣利樹, 真野篤志, 保坂 将人, 高嶋圭史, 阿達正浩, 加藤政博, 坂上和之, 高富俊和
  • Organizer: ビーム物理研究会
  • Place of Presentation: 沖縄県 沖縄科学技術大学(ポスター(一般))
  • Year and Date: 2011-11-29
• [Presentation] High Polarized and Quantum efficiency electron source using Transmission photocathode (2011)
  • Author(s): N. Yamamoto, X.G. Jin, F. Ichihashi, A. Mano, T. Nakanishi, T. Ujihara, Y. Takeda
  • Organizer: the 2nd International Particle Accelerator Conference
  • Place of Presentation: San Sebastian, Spain(口頭(一般))
  • Year and Date: 2011-09-05
• [Presentation] NEA-GaAs フォトカソード電子ビームの低エミッタンス化, 高輝度化に関わる技術開発 (2011)
  • Author(s): 山本尚人
  • Organizer: 第8回加速器学会年会
  • Place of Presentation: 茨城県 つくば市(口頭)
  • Year and Date: 2011-08-01
  • Invited
• [Presentation] 透過光型フォトカソードを用いた高スピン偏極・高輝度電子源の開発現状 (2011)
  • Author(s): 山本尚人, 金 秀光, 市橋史朗, 真野篤志, 宇治原 徹, 竹田美和
  • Organizer: 第8回加速器学会年会
  • Place of Presentation: 茨城県 つくば市(ポスター(一般))
  • Year and Date: 2011-08-01
• [Presentation] Highly Polarized and High Quantum Efficiency Electron Source Using (2011)
  • Author(s): N. Yamamoto,X.G. Jin, F. Ichihashi, A. Mano, T. Ujihara, Y. Takeda,T. Nakanishi
  • Organizer: the second International Particle Accelerator Conference (IPAC´11)
  • Place of Presentation: Kursaal Congress Centre、Spain
• [Presentation] NEA-GaAsフォトカソード電子ビームの低エミッタンス化、高輝度化に関わる技術開発 (2011)
  • Author(s): 山本尚人
  • Organizer: 第8回加速器学会(招待講演)
  • Place of Presentation: つくば国際会議場（エポカルつくば）、茨城県
• [Presentation] 透過光型フォトカソードを用いた高スピン偏極・高輝度電子源の開発現状 (2011)
  • Author(s): 山本尚人,金 秀光, 真野 篤志, 市橋 史朗, 丹羽 貴弘,宇治原 徹, 竹田 美和, 中西 彊
  • Organizer: 第8回加速器学会
  • Place of Presentation: つくば国際会議場（エポカルつくば）、茨城県
• [Remarks] 山本尚人, 金秀光, "赤崎賞" , 2013年03月19日 , 名古屋大学 , 日本国(受賞)
• [Remarks] 山本尚人, "日本加速器学会奨励賞" , 2011年08月 , 日本加速器学会 , 日本国(受賞)
• [Remarks] 山本尚人, 研究成果(ホームページ等)
  • URL: http://profs.provost.nagoya-u.ac.jp/view/html/100002212_ja.html
• [Remarks] 名古屋大学 教員詳細
  • URL: http://profs.provost.nagoya-u.ac.jp/edit/chk?d=%2Fhtml%2F100002212_ja.html
• [Remarks] 教員詳細 - 山本 尚人
  • URL: http://profs.provost.nagoya-u.ac.jp/view/html/100002212_ja.html