スピント陰極からの微細電子ビームを用いるマイクロFELの研究

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04452313
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 三間 圀興 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 教授 (30033921)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高部 英明 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助教授 (20150352) ; 北川 米喜 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助教授 (40093405) ; 山中 正宣 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助教授 (10029118) ; 中井 光男 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助手 (70201663) ; 田口 俊弘 摂南大学, 工学部, 助教授 (90171595)
• Keywords: チェレンコフ放射 / スピント陰極 / 自由電子レーザー / 発振 / 利得 / カソード / マイクロチャネル

Research Abstract

スピント陰極を用いたチェレンコフ自由電子レーザーにつき計算機シミュレーションコードを完成させ,それを用いて発振実験のためのバラメーターランをおこなった。その結果によると,ゲルマニウムを蒸着したマイクロチャネルでは,加速電圧100keV,電流100μA,ビーム直径4μmの電子ビームの入射により十分高い利得が実現されることが明らかになった。発振のシミュレーションでは,誘電体中に蓄積されたチェレンコフ光のバンド幅DELTA ω/ω=0.01となり、相互作用長2mmのキャビティーに対し、有好利得が2以上になることを明らかにした。
実験準備については,スピント陰極及び電子顕微鏡用のカソードになるニードル陰極を入手し,ビーム発生と放射光発生実験のための準備をすすめた。チェレンコフ放射実験用真空チャンバーと高圧電源についても準備がととのいつつある。現在,蛍光板などを用いた電子ビームの形状や角度発散の測定にとりかかっている。今年度末までにスピント陰極による発振実験をおこなう予定であったが,得られる真空度が十分でないため,発振実験は平成6年度におこなわれることになった。

Research Products

• [Publications] 三間圀興: "Micro-Cherenkou FEL driven by FEA" Nucl.Instruments and Methods in Phys.Res.A341. 102-103 (1993)
• [Publications] 田口俊弘: "Computer simulation of micro-Cherenkou FEL oscillator" Nucl.Instruments and Methods in Phys.Res.A341. 322-325 (1993)