レーザーパルス蓄積空洞と電子蓄積リングを用いた高効率偏極ガンマ線生成

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18340076
• Research Institution: High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: 大森 恒彦 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 講師 (80185389)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 栗原 良将 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 講師 (50195559) ; 栗木 雅夫 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 講師 (80321537) ; 高橋 徹 広島大学, 大学院先端物質科学研究科, 助教授 (50253050) ; 清水 洋孝 広島大学, 大学院先端物質科学研究科, 特別研究員 (10448251) ; 広瀬 立成 早稲田大学, 付置研究所, 教授 (70087162)
• Keywords: コンプトン散乱 / 量子ビーム / レーザー・電子衝突 / 加速器 / 国際リニアコライダー / International Linear Collider / ILC / 偏極ビーム

Research Abstract

平成18年度は主として次の4点の研究を行った。
1)既存の光学共振空洞と球面ミラーを使ったレーザー蓄積空洞の研究
2)電子ビームラインへの組込みに最適化した光学共振空洞の設計と制作
3)誘電体多層膜放物面ミラーの研究
4)各種空洞形式の研究
これら2点の、各々の研究実績は以下のとおりである。
1)既存の光学共振空洞(2ミラー空洞)と球面ミラーを利用して、レーザー蓄積フィードバックの研究をCWレーザーとパルスレーザーの両者にたいして行った。
2)電子ビームラインへの組込みに最適化した光学共振空洞(2ミラー空洞)を設計し制作した。設計に当たっては、電子ビームラインのインピーダンスと真空度を悪化させないように光学共振空洞中に電子ビームパイプを組込むという独自の設計を採用した。また光学共振空洞はその外部を覆う真空チェンバーと一体化し、かつ機械的に安定な構造となるように、肉厚で大直径のステンレスの円筒構造に穴を多数開けたものを採用した。この大直径を生かし、電子ビームパイプを端板を通して固定する構造を採用する事により、電子とレーザーの交差角を12度と小さくする事が出来た。
3)誘電体多層膜放物面ミラーの調査研究を行った。この研究は次項(4)に述べる各種空洞形式の研究の進展を勘案しながら今後も継続する。
4)4ミラー空洞についての研究を進めた。当初、4ミラー空洞は2枚の平面ミラーと2枚の放物面ミラーを使うものを考えて研究を進めた。しかし研究を進める中で、4ミラー空洞には多くの利点があり、そのうちの多数は放物面ミラーを使用せずとも実現できる事が分かった。そこで2枚の平面ミラーと2枚の球面ミラーを使う4ミラー空洞の検討も同時に進める事とした。