1994 Fiscal Year Annual Research Report
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04554008
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
中西 彊 名古屋大学, 理学部, 助教授 (40022735)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水田 正志 日本電気株式会社, 基礎研究所, 研究部長(研究員)
坂 貴 大同特殊鋼株式会社, 研究開発本部, 主任研究員
堀中 博道 大阪府立大学, 工学部, 助教授 (60137239)
吉岡 正和 高エネルギー物理学研究所, 加速器研究系, 助教授 (50107463)
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| Keywords | 電子スピン / 偏極電子源 / Strained GaAs / 偏極度 / 量子効率 / フォトカソード / 超格子 / 放電暗電流 |
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| Research Abstract |
平成6年度に挙げた成果について,以下の3つのテーマに分けて報告する。
(1)《共鳴吸収型のStrained GaAsフォトカソードの開発》
前年に続き,偏極度と量子効率を共に高くするカソード構造を求めて、パラメターの最適化を行なった結果,偏極度86%で量子効率1.0%のカソードを作製することができた。また,このカソードをMainzとMIT/BATESの偏極電子銃に装着し,高エネルギー原子核実験に用いる準備を現在進めている。一方,Strained GaAsの結晶中での電子スピンの偏極度及び,緩和時間を調べる実験が,大阪府立大のピコ秒レーザー分光装置による円偏光ルミネッセンス測定により行なわれ,〜70%を越える偏極度を確認することができた。
(2)《歪み超格子フォトカソードの開発》
変調ドープにより高い量子効率を実現できた超格子カソードをSLACの電子銃に装着し,引き出し電流の限界を調べた結果,最大電流(2.3×10^<11>電子/2.5ナノ秒)を引き出すことに成功した。この値は空間電荷による限界値に相当し超格子カソード表面での電子捕獲による電荷制限効果が少ないことが初めて明かとなった。一方これまでの超格子構造により価電子帯の縮退を解く方法では,偏極度が75%以上にはできないことがわかり,新たに歪みを導入した超格子カソードを開発した結果,Strained GaAsに匹敵する偏極度である85%を実現できた。しかしながら,従来の利点であった量子効率が1%から0.1%に低下する欠点もあることがわかり,この克服に向けた研究を現在続けている。
(3)《高エネルギー加速器用偏極電子銃の作製》
前年に続き放電暗電流の削減に取り組み,100KV印加のもとでこれを50nAまで抑え込むことができた。さらに,これを20nA以下に抑えることを目指して,新しい電極表面の処理方法を導入するなど電子銃の全面作り直しを行ない,まもなく試験できる予定である。一方超高真空・高電界の条件下での暗電流の削減をより根本的に研究するため,高エ研と協力して,真空槽や電極の材質,表面処理と洗浄方法に最新技術を採用した試験装置を作製し,これも現在実験を進めている。
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[Publications] T.Omori 他12名: "Highly Polarized Electron Source by Using InGaAs-GaAs Strained Layer Superlattice" Japanese Journal of Applied Physics Letters. 33. 5676-5680 (1994)
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[Publications] Y.Kurihara 他19名: "A high polarization and high quantum efficiency photocathode using a GaAs-AlGaAs Superlattice" Japanese Journal of Applied Physics Letters.
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[Publications] H.Horinaka 他6名: "Circular Polarization of Photoluminescence Excitation Spectva of Strained GaAs Layer" Japanese Journal of Applied Physics Letters.
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[Publications] J.Clendenin 他8名: "Prospects for generati ng polarized electronbeams for a linear Collider Using an RF gun" Nuclear Instruments and Methods. 340. 133-138 (1994)
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[Publications] T.Nakanishi: "The New Generation of Polarized Electron Source" Proceedings of 5th Conference on Intersections of Particle and Nuclear Physics,May31-June6,1994,FLORIDA.
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[Publications] T.Nakanishi 他: "Recent Progress on Cathode Development from Nagoya and KEK" Proceedings of 11th International Symposium on High Energy Spin Physics,Sept.15-22,1994,Bloomington,Illinois.
