| 研究概要 |
光共振器内での逆コンプトン散乱を用いた高エネルギー光源の開発研究を行った。基礎研究として波長1μm,パワー500mWのCWレーザーからの光を高性能光共振器に蓄積し(蓄積パワー1kW),75kV,10mAの電子ビームとを衝突させる実験行った。この実験により本方式の原理実証が確認された。実験においては、電子ビームとレーザー光は150°の角度で衝突させた。電子ビーム電流量,レーザー光のパワーを変化させ,スケーリング則を実験的に求めた。又,レーザーを共振器に同調させた時と同調させない時の比較を行った。散乱光の分光は狭帯域干渉フィルターで行なった。これまでの問題点は、測定のS/Nの改善とミラーの劣化の防止であった。真空系を増強して相互作用チャンバー内の真空度を10^<-7>Torrレベルに改善した。これによりCW大電流電子ビームにより励起された酸素、窒素分子からの発光が散乱光を抑制でき、S/Nが10倍以上改善された。また、共振器内に蓄積されたCW-kWレベルのレーザーによるミラーへのμmレベルの埃の焼き付けも抑制することができた。得られた実験結果を一次元のコンプトン散乱モデルと比較し,モデルの妥当性を検討し,電子ビーム発散角依存性やレーザー光くっかん分布等の三次元効果の影響を考慮した。スケーリング則から実用化に必要な装置パラメーターを検討し、電子ビームのエネルギーを上げたときのγ線源としての効率やスペクトル輝度の評価を行った。
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