パルスレーザーと自由電子との相互作用による軟X線コヒーレント光源の開発

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05558058
• Research Institution: Institute for Laser Technology
• Principal Investigator: 今崎 一夫 (財)レーザー技術総合研究所, 第四研究部, 研究部長 (40115994)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金辺 忠 大阪大学, 助手 (10201427) ; 三間 圀興 大阪大学, 教授 (30033921) ; 陳 基忠 (財)レーザー技術総合研究所, 第四研究部, 研究員 (40260179) ; 車 信一郎 (財)レーザー技術総合研究所, 第四研究部, 副主任研究員 (90201475) ; 藤田 雅之 (財)レーザー技術総合研究所, 第四研究部, 研究員 (30260178)
• Keywords: レーザー / 自由電子 / コンプトン散乱 / ASE / X線 / γ線 / キャビィティ / OTR

Research Abstract

(1)レーザーを高反射率キャビィティ内にとじこめ、自己場を増強することにより、トムソン散乱による相互作用を強めることができる。これにより、発生X線、γ線の強度を強調でき、ASEの増幅率を上げることも可能である。このようなキャビィティの特性の計測および、この内への電子ビーム導入実験を行った。
(2)キャビティへのレーザー光入射率は、モードの結合により決まり、入射レーザーを単一モード化すれば、ほぼ全パワーで入射できる。またモード選択は、キャビティのチューニングで可能であることが検証された。このキャビティーに電子ビームを入射するための実験が行なわれた。収束四重極磁石の適正な配置により、散乱電子の影響を減少する結果が得られ、空間的に電子とレーザー光が衝突し、相互作用を引き起こすことができた。このときの電子ビーム位置・パターンはOTR光で高精度に検出しモニターしている。
(3)フォトマル等でフォトンカウンティングにより散乱光子量子数を求めた。この結果は現在データ解析中であるが、強調作用が得られていることが判明している。この強調された値は、レーザー光のキャビィティ内でのパワー重量率とよく一致している。
(4)このようなX線、γ線応用に関する研究も行なわれ、リソグラフィー、アンジオグラフィーや長寿命核分裂核種消滅に有効であるとの結果が得られている。

Research Products

• [Publications] 今崎他: "Experimental Study of Waveguide FEL Using Coherent Radiation Emitted from Electron Bunches" Journal of Applied Physics. 64. 1601-1603 (1994)
• [Publications] 今崎他: "Use of Multiphoton Photolectric Process to Generate a High Brightness Electron Beam for FEL" Journal of Applied Physics. 64. 2056-2058 (1994)
• [Publications] 今崎他: "19A mm-range FEL Experiments Using Coherent Synchrotron Radiation" Nuclear Instrument and Method in Physics Research. A341. 72-75 (1994)
• [Publications] 今崎他: "Development of a Compact High Bright Radiation X-ray Source" Nuclear Instrument and Method in Physics Research. A341. 346-350 (1994)
• [Publications] 今崎他: "Harmonic of Thomson Backscattered X-ray" Jpn.Journal of Applied Physics. 33. 3459-3463 (1994)
• [Publications] 今崎他: "パルスNd:YAGレーザーを用いたフォトカソードRFガンの開発" Review of Laser Engineering. 23. 43-54 (1995)