2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of High Power Laser Storage Ring
| Project/Area Number |
16K17542
|
|---|
| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
|---|
Principal Investigator |
原田 寛之 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 J－PARCセンター, 副主任研究員 (30601174)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 大強度陽子加速器 / 荷電変換入射 / レーザー蓄積リング |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
加速器を用いた科学実験の一つとして実施されている、大強度陽子ビームの標的照射後に生成された2次粒子を用いた最先端実験のために、MW級の大強度陽子加速器が世界中で建設・稼働中である。さらなる大強度出力に向けた障害克服に向けて、円形加速器への革新的な入射手法である「レーザー荷電変換入射」の実現を目指し、高出力でかつ高繰返しが可能な「高出力レーザー蓄積リング」の開発が本研究の目的である。
レーザー蓄積リングとは、対角線上に収束レンズと反射を兼ねたトロイダルミラー2枚と、反対の対角線上にレーザー入射用のビームスプリッターミラー(透過率~1%)と反射平面ミラーを配置する4ミラーのレーザー共振器である。レーザー光源より出力されたレーザーの1%程度がビームスプリッターミラーによってリング内に入射される。周回毎に損失などで数%ずつ減衰するが、リング内に配置した増幅器によって減衰分を補うことによって、「高出力レーザー蓄積リング」となる。
平成30年度は、前年度修理が完了したレーザー光源(Nd:YAGレーザー)を用いたレーザー蓄積リングによる多周回レーザー蓄積を観測し、計測出力が120倍になる等、その性能を実証した。さらに、リング内への増幅器の導入を試みた。その結果、増幅器で発生する光が光源への戻ることで、光源ならびに光学系に故障や影響がでることが判明した。
また、学会や研究会での発表により多くの研究者の方の興味を引くことができ、前年度国内の2大学との共同研究を締結したが、さらに国外(米国)の研究所との共同研究も開始した。
計画期間内では目標を達成できなかったが、期間内に締結した共同研究をさらに発展させ、偏光子や波長板等の配置による影響の排除や増幅器の新たな開発により、今後も継続して「高出力レーザー蓄積リング」の実証ならびに開発を目指す。
|
