• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

コヒーレント高調波計測の高度化によるレーザーシーディングの精密分析

Research Project

Project/Area Number 21K12540
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 80040:Quantum beam science-related
Research InstitutionAkita National College of Technology

Principal Investigator

坂本 文人  秋田工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (60504818)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords放射光 / 自由電子レーザ / 紫外光 / 電子加速器 / コヒーレント高調波 / シミュレーション / 電磁石 / コヒーレント放射光 / 自由電子レーザー / コヒーレント光
Outline of Research at the Start

分子科学研究所の放射光リングUVSORではこれまでにCHGによる第9次高調波を観測している.一方で電磁石に課題を抱えており,実験体系上CHGのシグナルに高強度なシードレーザーなどの雑音が重なることから,電子ビームがもたらす高調波発生機構を深く理解できる実験結果が得られていない.本研究では電磁石の改良とともに,新しい屈曲CHG体系を確立する.これにより「シードレーザー」と「CHG」を空間的に分離し,信頼性の高い実験結果を得る.これと3次元シミュレーションによる結果と比較することで,コヒーレント光発生の要である電子ビームの微細集群の機構の理解を深め,高調波発生技術の高度化へと繋がる礎を築いていく.

Outline of Annual Research Achievements

実験予定であった電子蓄積リングにマシントラブルが多発により実験が実施できなったため,当該年度はコヒーレント高調波生成の条件を詳細に整理するためにコンピュータによるシミュレーションを実施した。高調波を生成させるためには種光となるレーザと電子パルスを4次元時空間で精密に調整したうえで重なりを持たせる必要があるため,空間3次元モデルを導入し,かつ時間領域で光と電子の相互作用のシミュレーションを実施した。このシミュレーションにより,2台設置されている周期磁石列の内,初段の周期磁石列中央付近においてレーザ光の集光点を持たせつつ,長いエンベロープを持たせるような光学配置の最適解を見出した。
また,生成されるコヒーレント高調波は空間的に大きく広がることから,既存のシミュレーションコードに外部境界条件を組み込む試みを行い,加速器の真空ダクトと光の相互作用も考慮に入れた総合的なシミュレーションを行うことを可能にした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

使用する電子蓄積リングの不具合の発生と研究代表者の公務多忙のため実験実施が叶わなかった。次年度は実験日程の調整と実験機材の調整を整えており,実験を計画している。

Strategy for Future Research Activity

次年度夏以降,シミュレーション結果に基づいた種光レーザの光路再構築を電子蓄積リングにおいて行い,コヒーレント高調波発生とその特性評価試験の実施を計画している。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2023 2022

All Presentation (4 results)

  • [Presentation] 光伝搬に外部境界条件を組込んだ自由電子レーザのシミュレーション2023

    • Author(s)
      坂本文人,加藤龍好,本田洋介,島田美帆,阪井寛志,中村典雄,谷川貴紀,羽島良一
    • Organizer
      第20回日本加速器学会年回
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] コヒーレント高調波の観測に向けた小型高分解紫外分光器の構築2023

    • Author(s)
      坂本文人, 南野冠汰, 全炳俊
    • Organizer
      日本原子力学会2023春の年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 光クライストロン用バンチャー電磁石の性能改善に関する検討2022

    • Author(s)
      坂本 文人, 全 炳俊, 平 義隆, 加藤 政博, 山川 清志, 近藤 祐治, 佐々木 昭二, 細矢 潤, 今野 弘樹
    • Organizer
      第19回日本加速器学会年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] UVSORでのコヒーレント高次高調波光源の開発2022

    • Author(s)
      坂本文人
    • Organizer
      分子研研究会「UVSOR-IIIにおける多様な量子ビームの発生と先端利用に関する研究会」
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi