2015 Fiscal Year Annual Research Report
超放射による超小型短パルス・コヒーレントテラヘルツ光源
Project/Area Number |
23226020
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Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
Principal Investigator |
浦川 順治 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 研究支援戦略推進部, URA (00160333)
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Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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Keywords | 高周波電子銃 / フェムト秒レーザー / フォトカソード / 高電界加速 / 自由電子レーザー |
Outline of Annual Research Achievements |
フェムト秒パルスレーザー3倍高調波出力の高強度化(1.0mJから2.7mJへ)及び高安定化(pointing and energy stability <1.0%)を進め、光カソードからの90フェムト秒電子単バンチビーム生成・加速(8MeV)および遷移放射又はスミスパーセル放射によるブロードバンド又は準単色THz(0.3~10THz)特性測定を行った。現状、光高周波電子銃空洞の最大加速電界が80MV/mで120MV/mに達していない為、空間電荷効果を無視できるマイクロバンチ電荷量が1pCから2pC程度であり、スミスパーセル放射で放射電磁波エネルギーは1uJ程度であった。2から4ミクロバンチ生成によるTHz超放射確認実験は、30cm-5周期小型ウィグラー磁石を使って行った。ウィグラー磁石Gap調整によりFEL共鳴放射条件を満足させた結果、Sub-THz超放射測定に成功した。英国、ロシア、インドのTHz利用研究者達が予備実験を開始した。ロシアの研究者の測定実験において、マイクロバンチ電子ビームは安定で規格化エミッタンスは4から5x10E(-6)mであった。 Single micro-bunch測定で得られた電磁波エネルギーは約200nJ、時間幅測定160fsからPeak Power 約2MWが確認できた。4 micro-bunch運転での干渉効果によって、8MWのPeak Power生成を300GHz電磁波で測定した。ウィグラー磁石や遷移放射及びスミスパーセル放射のスペクトル測定により、6THzまでの高調波電磁波測定に成功しているので、Pre-bunched FELの実証実験は行えた。放射Peak Powerを数THz領域で10MW以上にするには、電子銃空洞内の最大加速電界を100MV/m以上にすれば可能であることもSimulationにより明らかになっている。3ヶ月程度の空洞高電界運転調整後、100MV/m加速を達成できるので、非線形現象研究を含めた高輝度THzビームの国際共同利用実験を展開する。
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Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(41 results)
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[Journal Article] Very high resolution optical transition radiation imaging system: Comparison between simulation and experiment2015
Author(s)
B. Bolzon, A. Aryshev, T. Aumeyr, S. Boogert, P. Karataev, K. O. Kruchinin, T. Lefevre, S. Mazzoni, L. Nevay, M. Shevelev, N. Terunuma, J. Urakawa, and C. P. Welsch
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Journal Title
PHYSICAL REVIEW SPECIAL TOPICS - ACCELERATORS AND BEAMS
Volume: 18
Pages: 082803-1, -8
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] STATUS OF DESIGN AND DEVELOPMENT OF DELHI LIGHT SOURCE AT IUAC, DELHI2016
Author(s)
S.Ghosh, J.Urakawa, N.Terunuma, S.Fukuda, M.Fukuda, A.Aryshev, B.K.Sahu, P.Patra, S.R.Abhilash, J.Karmakar, B.Karmakar, D.Kabiraj, N.Kumar, A.Sharma, V.Joshi, G.K.Chaudhari, , A.Deshpande, T.Rao, V.Naik, A.Roy, R.K.Bhandari and D.Kanjilal
Organizer
7th International Particle Accelerator Conference
Place of Presentation
BEXCO Busan, Korea
Year and Date
2016-05-08 – 2016-05-13
Int'l Joint Research
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[Presentation] DEVELOPMENT AND UPGRADE PLAN OF AN X-RAY SOURCE BASED ON LASER COMPTON SCATTERING IN LASER UNDULATOR COMPACT X-RAY SOURCE(LUCX)2016
Author(s)
M. Fukuda, S. Araki, Y. Honda, N. Terunuma, J. Urakawa, K. Sakaue, M. Washio, A. Momose, M. Olbinado, Y. Wu, M. Kageyama, M. Kuribayashi
Organizer
7th International Particle Accelerator Conference
Place of Presentation
BEXCO Busan, Korea
Year and Date
2016-05-08 – 2016-05-13
Int'l Joint Research
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[Presentation] Coherent Radiation Measurements Stations at KEK LUCX Facility2015
Author(s)
Mikhail Shevelev, Alexander Aryshev, Junji Urakawa, Nobuhiro Terunuma, Yosuke Honda
Organizer
The XI International Symposium «Radiation from Relativistic Electrons in Periodic Structures»
Place of Presentation
Saint Petersburg, Russian Federation
Year and Date
2015-09-06 – 2015-09-12
Int'l Joint Research
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[Presentation] Corrugated capillary as THz Cherenkov Smith-Purcell radiator2015
Author(s)
Konstantin Lekomtsev, Nobuhiro Terunuma, Alexey Tishchenko, Alexander Aryshev, Junji Urakawa, Alexsandr Ponomarenko, M.N. Strikhanov , Vasily Sukharev
Organizer
The XI International Symposium «Radiation from Relativistic Electrons in Periodic Structures»
Place of Presentation
Saint Petersburg, Russian Federation
Year and Date
2015-09-06 – 2015-09-12
Int'l Joint Research
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[Presentation] Progress Towards Compact Pre-bunched FEL Realization2015
Author(s)
Alexander Aryshev, Mikhail Shevelev, Masafumi Fukuda, Yosuke Honda, Nobuhiro Terunuma, Junji Urakawa
Organizer
The XI International Symposium «Radiation from Relativistic Electrons in Periodic Structures»
Place of Presentation
Saint Petersburg, Russian Federation
Year and Date
2015-09-06 – 2015-09-12
Int'l Joint Research / Invited
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