2014 Fiscal Year Annual Research Report
増倍率２万倍の自発的共鳴型・レーザー光発振蓄積空洞による高強度ガンマ線源の実現
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25246039
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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) |
本田 洋介 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 (40509783)
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)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ガンマ線 / 偏極粒子源 / 偏極陽電子源 / X線 / 国際リニアコライダー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
CW で増倍率の小さな光共鳴蓄積空洞を用いて自発的な発振の確認に成功した。発振は極めて安定で，大きな外乱でくずれても，すぐに自発的に回復し、何ら制御が必要がない事を確認した。この空洞を用いて外乱が自発発振に与える影響を研究し、空洞の機械的安定性に関する知見を蓄積した。特に実際の外乱が空洞システムに与える影響を観測するのみならず、空洞の一つのミラーをピエゾ素子で周期的に揺すり、それが自発発振に与える影響を観測する事により、外乱の速度・大きさが自発発振に与える効果を定量的に研究する手法を開発した。ミラーを反射率の高いものに変えて増倍率の大きな空洞を使った自発発振に挑み始めた。
また光共鳴蓄積空洞を取り除いて、自由空間コンポーネントとファイバーとで構成された光周回光路にてパルス発振に成功した。パルス化は半導体過飽和ミラーを用いる手法と、非線形偏波回転を用いる手法の両者を試して比較した。また前方励起と後方励起の比較も行なった。これらは光共鳴蓄積空洞を組み込んだ本来の光周回回路でのパルス発振を行なう為の予備試験である。
この年度まで，すべてのテストは大気中で行なった。
高出力化のために大口径のファイバーアンプを用いた増幅の研究開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
CW にて光共鳴蓄積空洞を用いて自発的な発振に成功した。最初は小さな増大率から始め、年度の終わりには大きな増大率に挑んだ。大きな増大率の空洞を使った試験はまだ始めたばかりで確定的な事を述べるのは控えるが、これまでのところ、大きな増大率においても自発発振は安定なようである。したがって「自発的共鳴型・レーザー光発振蓄積空洞」のコンセプトの正しさが確認されつつあると考える。
またパルス化した自発発振に進む為のノウハウも順調に蓄積しつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究の速度を保つ為、２つのポイントに関して並行して研究を行う。一つは CW で高増倍率の自己発振を目指す光周回路、もう一つは安定したパルス化に的を絞った低増倍率の光周回路とする。
増倍率を極限まで大きくする為には単に高反射率のミラーを導入するだけでなく、組み立て、実験の全行程を通じてミラー表面を清浄に保つ技術の研究を行う。
パルス化に関しては、このための周回長の微調整の機構の研究を引き続き進める。安定したパルス化の為に、過飽和吸収ミラーと非線形偏波回転の２つの効果を利用する研究に加えて、アクティブ素子によるパルス化、またこれら複数を組み合わせての使用の研究も行う。
高出力化の研究を進める。
十分な機械的安定性を備えた空洞製作法の研究を行なう。機械的安定性の研究には空洞の一つのミラーをピエゾ素子で周期的に揺らせる方法が有効なのでこれを活用する。
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