| 研究課題/領域番号 |
04452313
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
プラズマ理工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
三間 圀興 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 教授 (30033921)
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| 研究分担者 |
高部 英明 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助教授 (20150352)
北川 米喜 (北川 米善) 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助教授 (40093405)
山中 正宣 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助教授 (10029118)
中井 光夫 (中井 光男) 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助手 (70201663)
田口 俊弘 摂南大学, 工学部, 助教授 (90171595)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1994
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| 研究課題ステータス |
完了 (1994年度)
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| 配分額 *注記 |
6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
1994年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1993年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
1992年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
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| キーワード | VME / FEL / FEA / 電子ビーム / エミッタンス / チェレンコフ放射 / 計算機シミュレーション / ウィグラー / スピント陰極 / マイクロフィールドエミッター / チェレンコフ自由電子レーザー / ビーム電流 / マイクロウイグラー / 飽和出力 / ニードルカソード / 自由電子レーザー / 発振 / 利得 / カソード / マイクロチャネル / TMモード / 導波管 / 誘電体 |
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| 研究概要 |
本研究では、Vacuum Micro Electronicsに利用されている高電流密度の微細電子ビームを超微細加工により製作されるマイクロメータースケールの放射装置に導入し、光領域のコヒーレントな放射光の発生可能性を調べた。VMEに用いられる電子ビームはフィールドエミッションアレイ(FEA)と呼ばれる電界放出型のマイクロエミッターで発生される。電子ビームの直径は1μm程度であり、電流値は数十マイクロアンペアである。計算機シミュレーションにより、この微細電子ビームと誘電体壁もしくは周期構造を持つ中空の光導波路との相互作用により発生する放射光の時間発展を明らかにした。100kVの加速電圧で、波長が4μm程度のレーザー発振が可能となるための条件として、直径4μm程度の導波路で電流100μAが必要であることがシミュレーション研究の結果として結論されている。また、端面反射を利用する共振器では、チェレンコフ放射スペクトルが十分単色化されることがシミュレーションにより明らかとなった。
FEAの代表例として、スピント陰極を取り上げ、その電子放出、電子ビーム伝播制御、及び加速についてシミュレーションコードを開発し、電子ビームの輝度の予測を行った。マイクロ自由電子レーザーの準備実験として、ニードルカソードを用いる電子放出実験を実施した。その結果、マイクロ電子ビームの伝播特性と全電流量と印加電圧との関係を明らかにした。また、マイクロフィールドエミッターからの電子ビームの応用可能性を広げるため、マイクロウィグラーを開発し、マイクロFELの可能性を検討した。
研究成果は第14、15、16の自由電子ビーム国際会議及び東北大学、電気通信研究所主催の「真空電子デバイスの極限を探る」シンポジウム等において公表した。
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