電子ビームのレーザー微細加工によるコヒーレント光発生

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20360041
• Research Institution: Institute for Molecular Science
• Principal Investigator: 加藤 政博 Institute for Molecular Science, 極端紫外光研究施設, 教授 (30185871)
• Keywords: 加速器 / 電子ビーム / シンクロトロン光 / レーザー / コヒーレント / 放射光 / テラヘルツ / 極端紫外光

Research Abstract

本研究では、電子蓄積リングとレーザーを用いてテラヘルツ光から極端紫外光にいたる幅広い波長域でコヒーレント光を発生する手法の開発を進めている。基礎となる技術はレーザーによる電子ビームの微細加工である。微細な密度構造を持つ電子パルスは、その微細構造と同程度の波長でコヒーレント放射する。この手法を用いて、シンクロトロン光の広帯域特性とレーザーのコヒーレンス特性を併せ持った光源の開発を目指している。波長域は良質な光源の少ないテラヘルツ領域と真空紫外領域に狙いを絞っている。
平成20年度においては、第1にテラヘルツコヒーレント光の発生効率向上に関す研る研究開発に取り組んだ。電子パルス上に形成した密度構造を長時間維持することでコヒーレント放射を持続させる実験を行い、横方向の電子運動の影響が重要であることを見出した。また、電子ビームの過熱に関して、レーザーの繰り返し、パルス強度を変えながら、実験データを系統的に取得するための準備を進めた。電子パルス上の密度構造を直接観測するために、レーザーの一部を切り出し、シンクロトロン光と同時に非線形結晶に照射することでシンクロトロン光の時間構造を精密に計測する装置の検討を進めた。
第2に、コヒーレント高調波発生の広帯域化に関する研究開発に取り組んだ。コヒーレント高調波の高次成分を真空紫外領域で観測するための準備として、真空紫外用の分光器を設計・製作し、また、必要となる真空光学路の設計を進めた。

Research Products

• [Journal Article] Coherent Harmonic Generation Experiments on UVSOR-II Storage Ring (2008)
  • Author(s): M. Labat, G. Lambert, M. E. Couprie, M. Shimada, M. Katoh, M. Hosaka, Y. Takashima, T. Hara, A. Mochihashi
  • Journal Title: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 953 Pages: 1-5
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Optimization of a Seeded Free-Electron Laser with Helical Undulators (2008)
  • Author(s): M. Labat, M. Hosaka, M. Shimada, M. Katoh, M. E. Couprie
  • Journal Title: Physical Review Letters 101 Pages: 164803-1-164803-4
  • Peer Reviewed
• [Presentation] UVSOR-IIにおけるコヒーレント光発生の現状と展望 (2009)
  • Author(s): 阿達正浩、加藤政博、谷川貴紀、山崎潤一郎、林憲志、千葉寿、島田美帆、保坂将人、山本尚人、高嶋圭史、高橋俊晴
  • Organizer: 第22回日本放射光学会年会
  • Place of Presentation: 東京大学本郷キャンパス
  • Year and Date: 2009-01-09
• [Presentation] UVSOR-IIにおけるベータトロン振動に依存したコヒーレント放射光の発生 (2009)
  • Author(s): 島田美帆、加藤政博、安達正浩、谷川貴紀、山崎潤一郎、林憲志、千葉寿、島田美帆、保坂将人、山本尚人、高嶋圭史、高橋俊晴
  • Organizer: 第22回日本放射光学会年会
  • Place of Presentation: 東京大学本郷キャンパス
  • Year and Date: 2009-01-09
• [Presentation] UVSOR-IIにおけるレーザーシーディングを用いたコヒーレント光源の設計 (2009)
  • Author(s): 谷川貴紀、安達正浩、保坂将人、山本尚人、加藤政博
  • Organizer: 第22回日本放射光学会年会
  • Place of Presentation: 東京大学本郷キャンパス
  • Year and Date: 2009-01-09
• [Presentation] UVSOR-IIにおける低α運転とバンチスライス (2008)
  • Author(s): 島田美帆、加藤政博、阿達正浩、谷川貴紀、千葉寿、木村真一、保坂将人、山本尚人、高嶋圭史、高橋俊晴
  • Organizer: 第5回日本加速器学会年会
  • Place of Presentation: 東広島市中央公民館
  • Year and Date: 2008-08-07
• [Presentation] Operation of the UVSOR-II CHG FEL in Helical Configuration (2008)
  • Author(s): M. Labat, G. Khalili, M. E. Couprie, A. Mochihashi, M. Shimada, M. Katoh, M. Hosaka, N. Yamamoto
  • Organizer: 11th European Particle Accelerator Conference
  • Place of Presentation: ジェノア(イタリア)
  • Year and Date: 2008-06-25
• [Presentation] Microfabrication of Relativistic Electron Beam By Laser and Its Application To Thz Coherent Synchrotron Radiation (2008)
  • Author(s): N. Yamamoto, M. Katoh, M. Adachi, M. Shimada, S. Kimura, A. Mochihashi, M. Hosaka, Y. Takashima, S. Bielawski, C. Szwaj, C. Evain, T. Hara, T. Takahashi
  • Organizer: 11th European Particle Accelerator Conference
  • Place of Presentation: ジェノア(イタリア)
  • Year and Date: 2008-06-25