コヒーレントTHz光生成のための高調波空洞によるバンチ長制御の研究

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20612001
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 日出 富士雄 Tohoku University, 大学院・理学研究科, 助教 (60292207)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 濱 広幸 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70198795) ; 河合 正之 東北大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (60374899)
• Keywords: 加速器 / テラヘルツ / 電子線 / 高調波空洞

Research Abstract

本研究の目的は、電子円形加速器を大強度のテラヘルツ光源として実用化することを見据えて、高調波空洞を用いた縦方向ビームダイナミクスについての研究を進めるとともに、短バンチ電子ビームの実現とこれによるコヒーレントテラヘルツ光生成の実証を目指すことであり、東北大学大学院理学研究科附属原子核理学研究施設(核理研)の1.2GeV電子シンクロトロン(STBリング)において、入射エネルギー(150又は200MeV)でビーム貯蔵を行い、加速RF周波数の3倍の周波数を持った高調波空洞を用いて、短バンチ電子ビームの生成とバンチ長の制御を研究するものである。
初年度となる本年は、高調波空洞などの信号処理回路系の整備を行い、各種信号の計算機制御を行えるようにするためのハードウェアインターフェースの構築を行った。現在このための制御プログラムの開発も進めている。また高調波空洞に高周波電力を供給する際に必要となる機器類の準備と入力カプラーの設計を行い、この入力カプラーの低電力試験を実施するためのテスト空洞の設計も進めた。これに関しては、まもなく製作を開始する予定である。さらに、STBリングでビーム試験を行うための、光学系の設計を進めている。また縦方向ビームダイナミクスの理解を深めるために、トラッキングシミュレーションを用いたモデル計算による検討をさらに進める必要があるが、このための計算機環境の整備も合わせて実施した。