2021 Fiscal Year Annual Research Report
Research and Development of A High Peak-Power Quasi-Monochromatic THz Light Source with the Combination of Velocity Bunchings
| Project/Area Number |
19K12631
|
|---|
| Research Institution | Nihon University |
|---|
Principal Investigator |
住友 洋介 日本大学, 理工学部, 助教 (70729243)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | テラヘルツ光 / アンジュレータ放射 / コヒーレント放射 / 電子ビーム位相調整 / スピンオフ成果 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
初年度は、取り出し凹面鏡入退用真空チャンバー機器の設置と調整を主に行った。2年目は、アンジュレーター（周期磁気回路）で生成される広がりの大きなテラヘルツ光の輸送損失の軽減を目的としたアンジュレーター用ダクトの変更を行い、同加速器で達成したことのない13.5 MeVもの低いエネルギーでの電子ビームを安全に通すことに成功している。最終年度である3年目では、テラヘルツ領域に感度を持つパイロ検出器や中赤外を含む短波長域遮断フィルムなどの測定機器を設置し、低いエネルギーでの電子ビームの位相調整の上でアンジュレーター磁場との相互作用による自発放射実験を行い、電子ビームに由来する有意な強度のテラヘルツ光の測定に成功した。
研究期間のうち、特に2年目以降では社会活動に支障を来す新型コロナウイルスの事態が起こり、3年目も含め複数回に渡る直接的行動制限や、また、教育構造の急激な変革への対応など間接的時間制限を受けることとなった。他、機器の故障や他のユーザー利用実験との兼ね合いもあり、運転時間は当初予想していたよりも大幅に制限されるに至ったが、結果的に検出器で測定可能となるほどの有意な強度のテラヘルツ領域のアンジュレーター放射の測定が行えたのは本研究の成果である。ただ、残念ながら運転時間の制限が大きく影響し、発生した波長成分の分光解析や電流変化によるコヒーレント性の確認実験までには至っていない。
なお、本研究遂行過程において得られた知見を基に、新たな研究課題の発案に繋がっていることにも言及しておく。これは、宇宙で観測されている原因不明の高速電波バースト現象に対し、コヒーレント放射を含む増幅現象をヒントに加速器を用いて実験室で再現することを目的としたものである。この独創的なプロジェクトに関して、加速器とは異なる分野での国際会議において招待講演を行うに至っており、本研究の副産物としての有意な成果である。
|
-
-
[Journal Article] 加速器とプラズマを用いた宇宙高速電波バースト現象への実験室的挑戦2021
Author(s)
住友 洋介, 浅井 朋彦, 木坂 将太, 境 武志, 早川 恭史, 熊谷 紫麻見, 小林 大地, 関 太一, 稲垣 滋, 川中 宣太, 小口 治久, 清 紀弘
-
Journal Title
Proceedings of the 18th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan
Volume: PASJ2021
Pages: 404-407
Open Access
-
[Presentation] A Laboratory Astrophysical Project Toward Understanding Mysterious Fast Radio Bursts2022
Author(s)
Yoske Sumitomo, Tomohiko Asai, Shota Kisaka, Haruhisa Koguchi, Kazuhiro Kusaka, Ryotaro Yanagi, Yuma Onishi, Yasushi Hayakawa, Daichi Kobayashi, Shiomi Kumagai, Takeshi Sakai, Taichi Seki
Organizer
International Symposium on Space Technology and Science
Int'l Joint Research
-
[Presentation] An Experimental Challenge with Accelerator and Plasma to Astrophysical Fast Radio Bursts2021
Author(s)
Yoske Sumitomo, Tomohiko Asai, Shota Kisaka, Yasushi Hayakawa, Shigeru Inagaki, Norita Kawanaka, Daichi Kobayashi, Haruhisa Koguchi, Shiomi Kumagai, Takeshi Sakai, Norihiro Sei, Taichi Seki
Organizer
Optics & Photonics International Congress 2021 / High Energy Density Sciences 2021
Int'l Joint Research / Invited
-
-
[Presentation] 加速器とプラズマを用いた宇宙高速電波バースト現象への実験室的挑戦2021
Author(s)
住友洋介, 浅井朋彦, 木坂将太, 境武志, 早川恭史, 熊谷紫麻見, 小林大地, 関太一, 稲垣滋, 川中宣太, 小口治久, 清紀弘
Organizer
第18回日本加速器学会年会
