2008 Fiscal Year Annual Research Report
大強度ミリ波光源を目指したアドバンスト・ブラッグ共鳴器の原理検証実験
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18340184
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
鎌田 啓一 Kanazawa University, 数物科学系, 教授 (90143875)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安藤 利得 金沢大学, 数物科学系, 准教授 (80212679)
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| Keywords | テラヘルツ / ミリ波 / ブラッグ共鳴器 / 自由電子レーザー / 電子ビーム |
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| Research Abstract |
大強度電子ビームをヘリカルウィーグラー中に入射する形式の自由電子メーザーの発振周波数の高周波化、周波数選択性の向上が本研究の目的である。電子ビームはエネルギー700 keV、電流400A、パルス幅150 nsであり、1 Tの軸方向ガイド磁場を併用する。これまでに、ビームエネルギーの平坦化、細径ビームの開発と、ウィーグラーコイルの設計製作を終えた。本年度は、基本的な自由電子メーザーの発振実験、ノーマル及びアドバンスト÷ブラッグ共鳴器の設計製作、アドバンスト・ブラッグ共鳴器のノーマル型に対する周波数選択の優位性の実験的検証を目的とした。結論を先に書けば、実験中のビーム発生装置の故障により予定が大幅に延びた。年度内の成果としては、40 GHz以上でのヘリカルウィーグラーコイル型自由電子メーザー発振の確認と、故障後の実験遂行可能なパラメーター探索によりブラッグ及びアドバンスト・ブッラク共鳴器の設計、製作が挙げられる。この間に、主にロシアの共同研究者によるコンピューターシミュレーション技法の開発は進み、アドバンスト・ブラッグ共鳴器の配置、複数の共鳴器の組み合わせ等のシミュレーションを行った。大幅に改良された、現状で最適と考えられるアドバンスト・ブラッグ共鳴器の配置・組み合わせをもとに、40 GHzアドバンスト・ブラッグ共鳴器の設計製作を行い、現在実験を遂行中である。シミュレーションによるコールドテスト(電子ビームを含まない電磁波通過試験)においては、周波数40 GH付近で選択周波数幅0.1 GHz以下に制限されることが期待される。この結果は、同じシミュレーションによるノーマル・ブラッグ共鳴器使用時の周波数幅1 GHzに対して格段の優位性を示しており、今後の実験結果が期待される。
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