1999 Fiscal Year Annual Research Report
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10440075
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
磯山 悟朗 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (80125989)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 龍好 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (20273708)
奥田 修一 大阪大学, 産業科学研究所, 講師 (00142175)
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| Keywords | SASE / FEL / 遠赤外 / ライナック / 単一通過 / 高増幅率 |
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| Research Abstract |
自由電子レーザーの一種であるSASE(Self-Amplified Spontaneous Emission)は反射鏡を使わない自由電子レーザー(FEL)であるので真空紫外から軟X線やX線に至る短波長領域のレーザー光発生の有力な手法と期待されている。本研究では、ピーク電流が3kAを超える単バンチ電子ビームを加速することができる阪大産研のLバンドライナックを用いて遠赤外領域でSASE-FELの基礎研究を行う。
電子ビーム特性測定と1次元モデルによる期待される性能評価に関する昨年度の研究に引き続き、SASEの発生と特性測定を本格的に開始した。エネルギー11〜18MeVの単バンチ電子ビームが、周期長6cmで周期数32のアンジュレーターを通過する時に発生する強い光を、アンジュレーターのK値や単バンチ電子ビームの電荷量の関数として測定した。これに加えて回折格子分光器を用いて波長スペクトルを同じ波長領域で測定した。波長50〜160μmに検出感度を持つGe:Ga半導体検出器を光強度の測定に使用した。
ビームエネルギーが13MeVの実験でK値と共に増大する強い光を波長70〜160μmの範囲で観測した。実験で得られた光強度のK値依存性は1次元モデルのそれと良く一致するので、観測した強い光はSASEであると結論した。同じ電子エネルギーの実験で波長が160μmの時に、電荷量を1〜18nCの範囲で変化させると光強度の大きな変化が得られた。この光強度変化と1次元モデルのそれを比較すると、電荷量が大きい時に理論との不一致が見られた。波長169と183μmでSASEの波長スペクトルを初めて測定した。スペクトルの相対幅は共に標準偏差で1.0%であった。自発放射のバンド幅は1.3%であるが、SASEの理論値は2.3%である。実験値がSASEの理論と一致しない理由は現在のところ不明である。SASEの発生と特性測定の実験を引き続き行う。
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[Publications] R. Kato: "Upgrade of the ISIR-FEL at Osaka University and oscillation experiments in the sub-millimeter wavelength region"Nucl. Instr. Meth.. A429. 146-150 (1999)
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[Publications] R. Kato: "Oscillation Experiments of the Infrared Free Electron Laser at ISIR, Osaka University"Proc. of the 24th Linear Accelerator Meeting in Japan, Sapporo, Japan. 54-56 (1999)
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[Publications] T. Okita: "Generation of SASE in the Far-Infrared Region"Proc. of the 24th Linear Accelerator Meeting in Japan, Sapporo Japan. 57-59 (1999)
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[Publications] R. Kato: "Emission of SASE-FEL in the Infrared Region and Measurement of its Characteristics"Proc. of the 12th Symposium on Accelerator Science and Technology, Wako Japan. 113-115 (1999)
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[Publications] 沖田太志: "赤外領域におけるSASE発生実験と特性測定"第9回FELとHigh Power Radiationに関するTopical Meeting報告書. 45-54 (1999)
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[Publications] 沖田太志: "赤外領域におけるSASE発生実験と特性測定"第9回FELとHigh Power Radiationに関するTopical Meeting報告書. 45-54 (1999)
