| 研究課題/領域番号 |
07504001
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
素粒子・核・宇宙線
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
中西 彊 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (40022735)
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| 研究分担者 |
加藤 俊宏 大同特殊鋼(株), 新素材研究所, 主任研究員
馬場 寿夫 NEC株式会社, 基礎研究所, 研究部長
坂 貴 大同工業大学, 工学部, 教授
堀中 博道 大阪府立大学, 工学部, 教授 (60137239)
吉岡 正和 KEK, 高エネルギー加速器研究機構, 教授 (50107463)
水田 正志 日本電気(株), 基礎研究所, 主任研究員
田中 信夫 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40126876)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1997
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| 研究課題ステータス |
完了 (1997年度)
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| 配分額 *注記 |
43,300千円 (直接経費: 43,300千円)
1997年度: 7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
1996年度: 13,800千円 (直接経費: 13,800千円)
1995年度: 22,500千円 (直接経費: 22,500千円)
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| キーワード | スピン / 偏極度 / 偏極電子源 / 量子効率 / フォトカソード / 超格子 / 電界放出暗電流 / 電子銃 / 電子スピン / 偏極電子ビーム / 超格子半導体 / NEA表面 / 空間電荷制限 / 暗電流 / パルスレーザー / GaAs / 負の電子親和性 / 放電暗電流 / GaAs表面 / 研磨 / カソード |
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| 研究概要 |
新世代に相応しい性能を有する偏極電子ビームを生成するために半導体フォトカソード(デバイス)と偏極電子銃(装置)の双方を独自の考えに基づいて開発する方針で研究を進めた。主なる成果としてつぎの7項目を選んで報告したい。
1) 高エネルギー加速器用70keV偏極電子銃の実用化を達成
電極間の電界放出暗電流を削減し長いカソード寿命を保証し得るシステムを完成し,安定したビーム(偏極度≧80%,ピーク電流〜1.6A)が生成できる段階に達した。
2) 超格子半導体を用いた高密度ナノ秒マルチバンチ偏極電子ビームの生成に成功
超格子構造が“表面電荷制限現象"を克服する上で大きな利点を有することを10ナノ秒幅,25ナノ秒間隔の4バンチビーム生成により世界に先駆けて実証した。
3) 超格子半導体を用いてBonn大学ELSA加速器の偏極電子ビーム実用化を達成
1マイクロ秒幅のパルスビーム生成にも超格子が有効であることを初めて実証した。
4) 新しいGaAs/GaAsP超格子フォトカソードの開発に成功
高い偏極度≧80%,高い量子効率≧0.3%を合わせ持つフォトカソードとして上記の超格子構造が有力であることを世界に先駆けて実証した。
5) 超格子半導体からピコ秒偏極電子ビームを生成しスピン偏極機構を解明
偏極度を決める要因が重い正孔と軽い正孔のバンド混合にあることを突き止めた。
6) サブナノ秒マルチバンチ偏極電子ビーム生成用200keV電子銃の作製を完了
新しい設計(load-lock機構をアースレベルにおく)による偏極電子銃作製を進めた。
7) 高周波電子銃用のCs 2Teフォトカソードの性能を確認
全く新しい偏極RF gunの可能性を探る研究の端緒としてCs2Teを試験した。
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