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サブピコ秒量子ビームパルスラジオリシス

研究課題

研究課題/領域番号 10480111
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 エネルギー学一般
研究機関東京大学

研究代表者

上坂 充  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (30232739)

研究分担者 柴田 裕実  原子力総合センター, 助教授 (30216014)
渡部 貴宏  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (90282582)
勝村 庸介  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70111466)
近藤 泰洋  東北大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (20013534)
山田 興治  埼玉大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (30008875)
伊師 君弘  東北大学, 科学計測研究所, 助手 (00125494)
柴田 行男  東北大学, 科学計測研究所, 助手 (70006154)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
10,300千円 (直接経費: 10,300千円)
1999年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
1998年度: 7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
キーワード電子加速器 / 放射線化学 / ピコ秒パルス / サブピコ秒パルス / 同期 / パルスラジオリシス / ポンプ&プローブ法 / 時間分解X線回折 / 時間分化X線回折
研究概要

サブピコ秒からのピコ秒領域の超高速化学反応を追跡するため、新たなPump&probeシステムを構築し、そのシステムの性能評価および実際にシステムを用いた実験を行った。今回新たに構築されたシステムは昨年度新規導入された100fs 0.3TW受動モード同期レーザーとRFガンによる低エミッタンスライナックを組み合わせたもので、現状のPump&probeシステムとしては最高レベルのもとのなった。性能評価としてはレーザーパルス幅、3倍高調波パルス幅、白色光パルス幅、エネルギー、安定度、各時間ジッターなど様々なパラメーターを計測し、これから使用していくシステムの状況を把握することができた。また、併行してフェムト秒時間ジッター計測法などの性能評価技術の習得も行うことができた。上記システムを実際に用いた応用実験では水の放射線分解の過度現象を計測した。サンプルには純水(Millipore water)および1M HC104(セル長:1.8cm)を用い、水和電子およびプロトンとの反応による濃度減衰の測定を行った。光学遅延装置における時間ステップは3.33psで行い、0〜300psまでのおよそ90点を測定した。水和電子のプロトンとの反応による減衰も測定できた。これらは、従来のナノ秒システムでは「一瞬」とみなされてきた超高速現象をピコ秒オーダーで観測したことになる。今回の実験を通して、更に実験精度を向上するための指針が見えてきたので、今後はこれらの課題の克服を目指す。 超高速Pump&probe実験お応用として時間分解X線回折実験も行った。この実験は50fs 12TWレーザーを用いて、レーザーによって誘起された格子振動を超短レーザープラズマX線によって観測し、格子振動の動画像化を目的とするものである。今回はその基礎実験として、ピコ秒のレーザープラズマエックス線を発生させ、それを用いてX線回折を行った。その結果、12TW50fsレーザーを用いた実験では、レーザープラズマX線の発生を確認し、Ge、GaAs、Siの静止格子のX線回折を取得した。

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] M. Uesaka: "Femtosecond Electron Beam Generation by S-Band Laser Photocathode RF Gun and Linac"AIP Conference Proceedings. 472. 908-917 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Watanabe: "Subpicosecond electron single-beam diagnostics by a coherent transition radiation interferometer and a streak camera"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. 437. 1-11 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Katsumura: "Sub-picosecond pulse radiolysis project at NERL, Univ. of Tokyo"Proc. of Particle Accelerator Conference '99 (PAC'99). 2602-2604 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 勝村庸介: "東大サブピコ秒パルスラジオリシス計画"第42回放射線化学討論会 講演要旨集. 153-154 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Katsumura: "Design of a new sub-picosecond pulse radiolysis system at NERL 18MeV linac, Univ. of Tokyo"Proc. of Trombay Symposium on Radiation and Photochemistry.

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Uesaka et al.: "Femtosecond Electron Beam Generation by S-Band Laser Photocathode RF Gun and Linac"AIP Conference Proceedings,. 472. 908-917 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Watanabe: "Subpicosecond electron single-beam diagnostics by a coherent transition radiation interferometer and a streak camera"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. 437. 1-11 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Katsumura: "Sub-picosecond pulse radiolysis project at NERL, Univ. of Tokyo"Proc. of Particle Accelerator Conference '99 (PAC'99). 2602-2604 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Katsumura: "Subpicosecond pulse radiolysis experiment in Univ. of Tokyo"Proc. of 42th radiation chemistry meeting. 153-154 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Katsumura: "Design of a new sub-picosecond pulse radiolysis system at NERL 18MeV linac, Univ. of Tokyo"Proc. of Trombay Symposium on Radiation and Photochemistry. 1-2 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Uesaka: "Femtosecond Electron Beam Generation by S-Band Laser Photocathode RF Gum and Linac"ALP Conference Proceeding. 472. 908-917 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Watanabe: "Subpicosecond electron single-beam diagnostics by a coherent transition radiation interferometer and a streak camera"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. 437. 1-11 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Katsumura: "Sub-picosecond pulse radiolysis project at NERL,Univ of Tokyo"Proc.of Particle Accelerator Conference '99(PAC'99). 2602-2604 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 勝村庸介: "東大サブピコ秒パルスラジオリシス計画"第 42回放射線化学討論会 講演要旨集. 153-154 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Katsumura: "Design of a new sub-piosecond pulse radiolysis system at NERL 18MeV linac,Univ.of Tokyo"Proc.of Trombay Symposium on Radiation and Photochemistry. 1-2 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M.Uesaka: "Femstosecond electron beam generation and measurement for laser synchrotron radiation" Nuclear Instruments and Methods A. 410, 3. 424-430 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Uesaka: "Femtosecond electron beam generation by S-band laser photocathode RF gun and linac" Proceedings of 8th Advanced Accelerator Conference. in press (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Watanabe: "Diagnostics of Subpicosecond Electron Beam by Michelson Interferometer and Femtosecond Streak Camera" Proceedings of 6th European Particle Accelerator Conference. 1632-1634 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Shibata: "Prebunched free electron laser with a broadband spectrum" Nuclear Instruments and Method. B145. (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Takahashi: "Utilization of coherent transition radiation from a linear accelerator as a source of millimeter-wave spectroscopy" Rev.Sci.Instrum.69. (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Harano: "Fundamental Research of Subpicosecond Time Resolved X-ray Diffractometry Using Electron Linac" Proceeding of the Sixth European Particle Accelerator Conference. 2452-2454 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Harano: "Fundamental Research of Subpicosecond Time Resolved X-ray Diffractometry" Proceedings of the 23rd Linear Accolerator Meeting in Japan. 423-425 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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