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トリスタン主リングを用いた超高輝度放射光サブミクロンビームの生成と利用技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 06559018
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 広領域
研究機関高エネルギー加速器研究機構

研究代表者

安藤 正海  高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (30013501)

研究分担者 鎌田 進  加速器研究施設, 教授 (70100815)
高橋 敏男  東京大学, 物性研究所, 助教授 (20107395)
並河 一道  東京学芸大学, 教育学部, 教授 (10090515)
若林 克三  大阪大学, 基礎工学部, 助教授 (00029521)
青木 貞雄  筑波大学, 物理工学系, 教授 (50016804)
鈴木 芳生  日立製作所, 基礎研究所, 主任研究員
山本 樹  高エネルギー物理学研究所, 放射光実験施設, 助教授 (20191405)
研究期間 (年度) 1994 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1995年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード超高輝度放射光 / 挿入光源 / 加速器 / コヒーレンス / 空間コヒーレンス / 時間コヒーレンス / 筋肉小角回折 / フレネルゾーンプレート / 放射光 / コヒーレント光 / 超光輝度 / 主リング / サブミクロン / コヒーレント
研究概要

1995年6月から3ヶ月かけてトリスタン主リング(MR)の軌道を一部放射光用に改造し直線部を生み出し,そこへ1周期4.5cm,120周期の永久磁石型アンジュレーターを設置した。このビームは90mにおよぶビームラインによってモノクロメーターに導かれた。さらに第一・第二結晶の落差4.5m、液体窒素冷却の第一結晶、レール長2.5mの第二結晶によってエネルギー可変の単色平行ビームが得られた。第3世代光源の先を行く7×10^<17>光子/秒(蓄積電流10mA)の超高輝度光源の作成を達成できた。エミッタンスは期待された値が5nmrad、実測は14nmradであった。ビームサイズが100m離れた地点で水平8mm,垂直1mm程度でありウォルター型の縮小光学系およびX線ゾーンプレートを用いてサブミクロンの単色ビームを作り各種応用実験が行なわれた。この5500Åのビームサイズは世界最小レコードであった。ここで得られる放射光が、極めて平行性の高いビームであることを利用して筋肉の小角回折が試みられ,子午線反射の数が今までの4倍以上に増えたことにより,より精密なモデル計算ができるようになった。今までの数ミリ秒であった時間分解能が1桁以上改善されたことも大きい成果である。エミッタンス決定は加速器との共同研究として位置づけられ,結晶光学系を利用した高精度の方法により精密測定が行われた。他に新材料創製の実験も試みられた。この他、第4世代コヒーレンス光源利用の科学として高輝度X線とレーザービームとのパラメトリックの散乱の観察も試みられ、強度相関の実験も成功裏に行われた。

報告書

(3件)
  • 1995 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (57件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (57件)

  • [文献書誌] 安藤 正海: ""「スーパー・ブライト放射光」で何が見えるか?"" 科学新聞. 1994年9月13日. (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 安藤 正海: ""トリスタン主リングをもちいた放射光利用計画--第3世代に先駆けて,第4世代光源を志向して--"" 日本物理学会誌. 50-1. 15-20 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Sugiyama: ""Design of X-ray Undulator Beamline and Experimental Station for the Feasibility Study at Tristan Main Ring"" Rev.Sci.Instrum.66-2. 1842 (1995)

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  • [文献書誌] Susumu Kamada,: ""Accelerator Plan for a Light-Source Study at the TRISTAN MR"" Rev.Sci.Instr.66-2. 1913-1915 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Xiaowei Zhang: ""A Wire Scanning Type Position Monitor for an Undulator Radiation"" Rev.Sci.Instrum.66-2. 1990-1992 (1995)

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  • [文献書誌] Shigern Yamamoto: ""Superbrilliant X^ray Undulator for the Tristan Super Light Facility"" Rev.Sci.Instr.66-2. 1996-1998 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masami Ando: ""X-Ray Optics-----Science-----Trend and Trial towards a Fourth Generation Light Source Started from the PF Ring and through the TRISTAN 6.5GeV Accumulation Ring and the 10GeV Main Ring"" Rev.sci.Instrum.66-2. 2030-2035 (1995)

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  • [文献書誌] Tetsuro Mochizuki: ""Cooling of Silicon Crystal Monochromator for the Undulator X Rays at the Beamline NE3"" Rev.Sci.Instrum.66-2. 2167-2170 (1995)

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  • [文献書誌] 安藤 正海: ""放射光利用実験 今秋実施へ トリスタン主リング用いる"" 科学新聞. 1995年9月8日. (1995)

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  • [文献書誌] Naoto Yagi: ""Small-Angle X-ray Diffraction of Muscle Using Undulator Radiation from the Tristan Main Ring at KEK"" Journal of Synchrotron Radiation. 3-6. 305-312 (1996)

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  • [文献書誌] K.Akai: ""A Light-Source Operation at the TRISTAN MR"" Proc.Fifth European Accelerator Conference,. 647-649 (1996)

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  • [文献書誌] 編集:大隅 一政: "Proceedings of the Meeting on "the MR Light Source Experiments"" KEK Proceedings. 96-8. (1996)

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  • [文献書誌] N.Kamijo: ""Fabrication of a Hard X-ray Sputtered-Sliced Fresnel Phase Zone Plate"" Rev.Sci.Instr.68-1. 14-16 (1997)

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  • [文献書誌] 安藤 正海: "MR実験報告" KEK月報. 3月. 9-13 (1997)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] edited by S.Yamamoto.: "Proceedings of the International Workshop on Generation and Application of Coherent X Rays" The Japanese Society for Synchrotron Radiation Research. (1997)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigeru Yamamoto: ""Operation of an X-ray Undulator in the Tristan Main Ring as a Prototype of Future Super Light Sources"" Journal of Synchrotron Radiation. 4-2. 54-59 (1997)

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  • [文献書誌] Y.Suzuki: "Hard X-ray Microbeam Experiment at the TRISTAN Main-Ring Test-Beamline of the KEK" Journal of Synchrotron Radiation. 4-2. 60-63 (1997)

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  • [文献書誌] Yorinobu Kunimune: "Two Photon Correlations in X-Rays from a Synchrotron Radiation Source" Rev.Sci.Instr.4-4. 199-203 (1997)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Sakae: ""Diamond Beam-Position Monitor for Undulator Radiation and Tests at the Tristan Super Light Facility"" Journal of Synchrotron Radiation. 4-4. 204-209 (1997)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Aoki: ""Submicron X-ray Beam Microbeam Production with a Wolter Type Grazing Incidence Mirror at Tristan Main Ring (KEK)"" Supplement au Journal de Physique III d'avril. 7. C2-329-330 (1997)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 編集:安藤 正海: "第4世代光源の実現をめざして--X線領域のコヒーレント光--" 放射光. 第10巻第2号. 95-228 (1997)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigeru Yamamoto: ""A Practically Zero Horizontal Magnetic Field in a Planar Undulator Used in the Tristan Super Light Facility"" Journal of Synchrotron Radiation 5 (1998). to be published.(1998)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Wakabayashi,: ""High-Resolution X-ray Diffraction of Muscle Using Undulator Radiation from the Tristan Main Ring at KEK"" J.Synchrotron Radiation, 5 (1998). to be published.(1998)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshio Suzuki: "Characterization of Windows and Filters for Coherent X-ray Beamlines" Journal of Synchrotron Radiation 5 (1998). to be published. (1998)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fumio Sato: "Inner-shell Electron Excitation Effect on the Stuctural Change in Amorphous and Crystalline GaAs with Brilliant X-rays Irradiation Using Synchrotron Radiation" Journal of the Electrochemical Society,. accepted for publication. (1998)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fumio Sato: "Diamond-Like Bonds in Amorphous Hydrogenated Carbon Films Induced by X-Ray Irradiation" Journal of Vacuum Science and Technology. accepted for publication.(1998)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Sugiyama: ""Design of X-ray Undulator Beamline and Experimental Station for the Feasibility Study at Tristan Main Ring"" Rev.Sci.Instrum.66-2 Part II. 1842 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Susumu Kamada: ""Accelerator Plan for a Light-Source Study at the TRISTAN MR"" Rev.Sci.Instr.66-2 Part II. 1913-1915 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Xiaowei Zhang: ""A Wire Scanning Type Position Monitor for an Undulator Radiation"" Rev.Sci.Instrum.66-2 Part II. 1990-1992 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigeru Yamamoto: ""Superbriliant X-ray Undulator for the Tristan Super Light Facility"" Rev.Sci.Instr.66-2 Part II. 1996-1998 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masami Ando: ""X-Ray Optics-----Science-----Trend and Trial towards a Fourth Generation Light Source Started from the PF Ring and through the TRISTAN 6.5GeV Accumulation Ring and the 10GeVMain Ring"" Rev.Sci.Instrum.66-2 Part II. 2030-2035 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tetsuro Mochizuki: ""Cooling of Silicon Crystal Monochromator for the Undulator X Rays at the Beamline NE3"" Rev.Sci.Instrum.66-2 Part II. 2167-2170 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naoto Yagi: ""Small-Angle X-ray Diffraction of Muscle Using Undulator Radiation from the Tristan Main Ring at KEK"" Journal of Synchrotron Radiation. 3-6. 305-312 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Akai: ""A Light-Source Operation at the TRISTAN MR"" Proc.Fifth European Accelerator Conference. 647-649 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] edited by K.Osumi: "Proceedings of the Meeting on "the MR Light Source Experiments"" KEK Proceedings. 96-8 (1996)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Kamijo: " "Fabrication of a Hard X-ray Sputtered-Sliced Fresnel Phase Zone Plate"" Rev.Sci.Instr.68-1. 14-16 (1997)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Yamamoto.: "Proceedings of the Intemational Workshop on Generation and Application of Coherent X Rays." The Japanese Society for Synchrotron Radiation Research. (1996)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigeru Yamamoto: " "Operation of an X-ray Undulator in the Tristan Main Ring as a Prototype of Future Super Light Sources"" Journal of Synchrotron Radiation. 4-2. 54-59 (1997)

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    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Suzuki: " "Hard X-ray Microbeam Experiment at the TRISTAN Main-Ring Test-Beamline of the KEK"" Journal of Synchrotron Radiation. 4-2. 60-63 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yorinobu Kunimune: " "Two Photon Correlations in X-Rays from a Synchrotron Radiation Source"" Rev.Sci.Instr.4-4. 199-203 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Sakae: " "Diamond Beam-Position Monitor for Undulator Radiation and Tests at the Tristan Super light Facility"" Journal of Synchrotron Radiation. 4-4. 204-209 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Aoki: " "Submicron X-ray Beam Microbeam Production with a Wolter Type Grazing Incidence Mirror at Tristan Main Ring (KEK)""

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] "The Nineth International Conference on X-Ray Absorption Fine Structure(Grenoble)" Supplement au Journal de Physique III. 7. C2-329-330 (1997)

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    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Kamijo: ""Fabrication of a Hard X-ray Sputtered-Sliced Fresnel Phase Zone Plate"" Rev.Sci.Instr.68-1. 14-16 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Yamamoto: "Proceedings of the International Workshop on Generation and Application of Coherent X Rays." The Japanese Society for Synchrotron Radiation Research. (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigeru Yamamoto: ""Operation of an X-ray Undulator in the Tristan Main Ring as a Prototype of Future Super Light Sources"" Journal of Synchrotron Radiation. 4-2. 54-59 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Suzuki: "(1997-5) "Hard X-ray Microbeam Experiment at the TRISTAN Main-Ring Test-Beamline of the KEK"" Journal of Synchrotron Radiation. 4-2. 60-63 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yorinobu Kunimune: " "Two Photon Correlations in X-Rays from a Synchrotron Radiation Source"" Rev.Sci.Instr.4-4. 199-203 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Sakae: ""Diamond Beam-Position Monitor for Undulator Radiation and Tests at the Tristan Super Light Facility"" Journal of Synchrotron Radiation. 4-4. 204-209 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Aoki: " "Submicron X-ray Beam Microbeam Production with a Wolter Type Grazing Incidence Mirror at Tristan Main Ring (KEK)"" Supplement au Journal de Physique. III 7. C2-329-330 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 安藤正海,菊田惺志: "トリスタン主リングをもちいた放射光利用計画-3世代に先駆けて,第4世代光源を志向して-" 日本物理学会誌. 50. 15-20 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ando et al: "X-Ray Optics-Science-Trend and trial towards a fourth-generation light source started from the PF 2.5 GeV Ring and through the TRISTAN 6.5 GeV accumulation ring and the 10 GeV main ring (invited)" Review of Scientific Instruments. 66. 2030-2035 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 安藤正海,菊田惺志: "トリスタン主リング(MR)テストビームラインによる放射光利用研究" 日本物理学会誌. 50. 7-12 (1995)

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      1994 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ando et al: "X‐Ray Optics=Science‐Trend and Trial towards a Fourth Generation Light Source Started from the PF ring and through the AR and MR" Review of Scientific Instruments. 66. (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Yamamoto et al: "A super‐brilliant X‐ray Undulator for the Tristan Super Light Facility" Review of Scientific Instruments. 66. (1995)

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      1994 実績報告書
  • [文献書誌] K.Wakabayashi et al: "X‐Ray Diffraction Evidence for the Extensibility of Actin and Myosin Filaments during Muscle contraction" Biophysical Journal. 67. 2422-2435 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Aoki: "Fabrication of Wolter‐type x‐ray focusing mirror using epoxy resin" Rev.Sci Instrum. 65. 2568-2573 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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