2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of single-shot noninvasive bunch monitor of charge distribution in 6D-phase space
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26246046
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| Research Institution | Japan Synchrotron Radiation Research Institute |
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Principal Investigator |
冨澤 宏光 公益財団法人高輝度光科学研究センター, XFEL利用研究推進室, 主幹研究員 (40344395)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
南出 泰亜 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究領域・テラヘルツ光源, チームリーダー (10322687)
谷内 努 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 光源基盤部門, 主幹研究員 (60360822)
黒田 隆之助 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 先端オペランド計測技術オープンイノベ, ラボチーム長 (70350428)
岡安 雄一 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 光源基盤部門, 研究員 (90509910)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | EOサンプリング / 有機EO結晶 / ３次元バンチ形状モニター / フェムト秒バンチ計測 / XFEL / EOサンプリングの空間多重化 / 電荷モーメント / EOサンプリングの波長多重化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成２９年度は、3D-EOサンプリング 計測実験のための自動計測プログラムの作成と電子バンチの挙動のリアルタイムモニタリング、その時間分解能を極限まで高めるためのロバストな超高速応答 EO 素子の導入を進めた。有機 EO 結晶の DAST（特許第 1716929 号）を分担者の南出がチームリーダをしている仙台理研テラヘルツ光源研究チームにおいて、結晶成長後にアニール処理し光学研磨したものを組み込んだ。また、超高速バンチ計測結果をリアルタイムに表示しながら評価する自動制御システムも完成した。さらに、試験加速器およびレーザー装置を含むシステム全体の統合した制御系を完成した。EOプローブレーザーの空間プロファイルを大幅に改善し、円環ビームに変換時のレーザー光の強度分布を均一に保持することに成功し、EOプローブの空間多重化が高精度に出来るようになった。一方で、加速器およびレーザー関係のタイミングシステムを昨年に更新したが、タイミングジッターが１ｐｓ(p-p）で下回ることが困難なことが判明した。この計測システムではフル幅でのジッターが線形チャープ・レーザー矩形パルスよりも小さく抑えなければならない。6D-EOサンプリング・プローブ光源の試験機を用いて計測実験を開始したが、自動制御システムの開発によりタイミング合わせには成功したものの、ジッターが想定したよりも大きく、計測実験の精度が上がらなかった。この原因調査を行った結果、ハイパワー長大共振器のレーザー発振器ではこの実験が困難であることが判明した。本発振器はブレッドボードの精密温調を実現したもので、そのジッターを従来の1/3に抑制することには成功したが、10fsの時間分解能を目指すには技術的な制約が大きかった。そのため、新たなレーザー設計と全光学式タイミングシステムの開発を行い、目標とする時間分解能を実現するための改善点をまとめた。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(8 results)
