2019 Fiscal Year Annual Research Report
High Quality X-ray Generation with 10 MW Self-Resonating Enhancement Optical Cavity
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19H00691
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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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)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
照沼 信浩 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, 教授 (70237014)
Aryshev Alexander 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, 助教 (70801588)
高橋 徹 広島大学, 先端物質科学研究科, 准教授 (50253050)
鷲尾 方一 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70158608)
上杉 祐貴 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (60780682)
保坂 勇志 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 次世代放射光施設整備開発センター, 主任研究員(任常) (90645558)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | X線イメージング / 偏光X線源 / レーザー・電子衝突 / コンプトン散乱 / 偏極ガンマ線源 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
レーザー・電子衝突により逆コンプン散乱で生成されるX線/γ線は準単色性、偏光制御、エネルギー可変など優れた特徴を持つ。レーザー光を 光共振器空洞中に蓄積し、元の強度を何桁も上回る高強度のレーザー光を作る事ができる。そこに電子ビームを通し衝突させX線/γ線を生成する。我々は、(1) 自発共鳴・レーザー発振蓄積空洞、(2) 4枚ミラー空洞、(3)バーストアンプ技術、この3つを融合し大強度蓄積と極小スポットを同時に実現する究極の蓄積空洞を開発する。これを小型加速器と組み合わせ高品質・大強度X線を発生し、従来大型の放射光施設でのみ可能であった高度なX線イメージングを小型の装置で実現することが本研究の目的・概要である。
2019年度は自発共鳴・レーザー発振光蓄積空洞の高性能化のための基礎研究を行った。具体的には小型の大気中試作空洞を用いて、高フィネス化、パルス化の２つの研究を並行して行った。特に高フィネス化、パルス化がレーザー発振の安定性と両立する条件を研究した。これと関連して光蓄積空洞のモード、モード間の関係が安定性に及ぼす影響を研究し、その重要性について理解を深めた。本光蓄積空洞の加速器への組み込みをめざして加速器との同期の方式について検討を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
高フィネス化、パルス化とレーザー発振の安定性が両立する条件の研究に時間がかかった。光蓄積空洞のモード、モード間の関係が安定性に大きな影響を及ぼすことがわかって来た。
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| Strategy for Future Research Activity |
高フィネス化、パルス化とレーザー発振の安定性が両立する条件の研究にさらに力を入れる。これまでの研究で光蓄積空洞のモード、モード間の関係が安定性に大きな影響を及ぼすことがわかって来たので、そこを重点的に研究する。モードの状態を観察すると同時にレーザーパルスの幅を精密に測ることが光蓄積の状態の理解に有用であることがわかって来たので、それを進める。これらの研究は小型の大気中試作空洞を用いて行う。本光蓄積空洞の加速器への組み込みをめざして加速器との同期の研究を進める。また自発共鳴・レー ザー発振光蓄積空洞を4枚ミラー化する研究を小型空洞にて始める。本光蓄積空洞の実用機は大型の空洞になる予定であるので、大型の試作空洞を製作しての研究も開始する。この試作空洞は簡単のため大気中専用機とする。
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