1989 Fiscal Year Annual Research Report
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63580009
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| Research Institution | Institute of Laser Engineering Osaka University |
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Principal Investigator |
三間 國興 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 教授 (30033921)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高部 英明 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 講師 (20150352)
加藤 義章 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 教授 (30093397)
今埼 一夫 レーザー技術総合研究所, 第4研究部, 部長 (40115994)
北川 米喜 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助教授 (40093405)
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| Keywords | 誘電共鳴 / 自由電子レ-ザ- / パルスパワ- / 電磁波ウィグラ- / ガス封入自由電子レ-ザ- / 発振波長 / 放射光 |
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| Research Abstract |
自由電子レ-ザ-の発振波長を短波長化するため、ウィグラ-と電子ビ-ムが相互作用する共振器中にガスを封入しることを試みている。
封入ガスの原子状態の選択により、原子もしくはイオンの遷移と自由電子レ-ザ-放射光が共鳴的に相互作用するよう選択できることを明らかにした。共鳴がない場合とある場合との発振波長の相違を電子ビ-ム放射光との相互作用における共鳴条件から求めた。その結果によると非共鳴のガス封入では、可視光での発振の場合、数torr以上のガス圧で波長が約1/2となる。しかし、この場合、電子ビ-ムは封入ガスにより散乱され、質が低下する。誘電共鳴を利用すると0.1torr程度のガス圧で波長を1/2以下にする可能性があることを数値解析により明らかにした。
パルスパワ-を用いる自由電子レ-ザ-の実験において、高出力炭酸ガスレ-ザ-光を電磁波ウィグラ-とする放射光が観測された。この実験で、電子ビ-ムのエネルギ-を変えたとき、連続的に変化するスペクトル成分と、固定された線スペクトルとなる成分が存在することが明らかにされた。通常の自由電子レ-ザ-の共鳴条件を用いると8000〜9000Aの波長となるが、封入ガス(炭素原子)との共鳴により発生するスペクトル線は約5000Aとなっており、1/1.6〜1/1.8の短波長化になっていた。この実験デ-タの解析により、誘電共鳴が自由電子レ-ザ-の短波長に極めて有効であることが明らかにされた。
一般に、誘電共鳴近傍では分散と同時に吸収も伴うため、共鳴相互作用と自由電子レ-ザ-放射の方程式を結合し、その動作解析をおこなった。その結果より、封入ガスの種類と電子ビ-ムエネルギ-の選択についての方策が明らかになった。
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[Publications] K.Mima: "Theory and Experiments for the Inducyion Linac FEL" Nucl.Inst.and Methods in Phys.Res.A. A285. 47-52 (1989)
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[Publications] 三間圀興: "自由電子レ-ザ-" 応用物理. 57. 1468-1484 (1988)
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[Publications] 三間圀興: "第11回FEL国際会議報告" Rev.OF Laser Engineering. 17. 899-906 (1989)
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[Publications] Tatusro Akiba: "Helical distributed feed back freeーelectronーlaser" Applied Physics Letters. 56. 503-505 (1990)
