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精密ハドロン物理学のための高強度レーザー電子光ビームの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H02892
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 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関大阪大学

研究代表者

中野 貴志  大阪大学, 核物理研究センター, 教授 (80212091)

研究分担者 清水 肇  東北大学, 電子光理学研究センター, 名誉教授 (20178982)
村松 憲仁  東北大学, 電子光理学研究センター, 准教授 (40397766)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
19,890千円 (直接経費: 15,300千円、間接経費: 4,590千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2017年度: 13,910千円 (直接経費: 10,700千円、間接経費: 3,210千円)
キーワードレーザー電子光 / ハドロン物理学 / パルスレーザー / レーザー同期 / レーザー電子光ビーム / 逆コンプトン散乱 / 高エネルギー光ビーム / ハドロン / ハドロン物理
研究成果の概要

レーザー電子光ビームの高輝度化のためには、従来は入射レーザーの総出力の増強という方法が取られて来たが、熱負荷による光学系の歪みによる効率低下の問題があり、さらに高価な大強度レーザーを複数台用意する必要から生じる費用面の問題があった。本研究では、電子ビームバンチが逆コンプトン散乱領域に入ってくるタイミングを見計らって、レーザーを照射することにより空打ちを減らし、同じ出力の非同期レーザーの数倍の強度のレーザー電子光ビームが長時間安定に生成されることが確認された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、電子ビームバン チが逆コンプトン散乱領域に入ってくるタイミングを見計らっ て、レーザーを照射する。このことによりレーザーの空打ちが減り逆コンプトン散乱が起こる 頻度が増すので、レーザーの出力を抑えつつレーザー電子光ビーム強度を格段に増加させることがで きる。本研究が成功した場合、レーザー電子光ビーム強度が現在の数倍のに達し、LEPS2 でのハドロン物理研究が格段に進展するのみならず、現在の方法では出力パワーが足りずに諦めてい る波長200 nm 領域のレーザー入射による、最高エネルギー 3.5 GeV のレーザー電子光ビームの生 成への道も拓ける。

報告書

(4件)
  • 2020 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2019

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] パルスレーザーと電子光ビームの同期による高強度レーザー電子光ビームの開発2019

    • 著者名/発表者名
      桂川仁志, 中野貴志, 村松憲仁, 折井庸亮 , 大橋裕二, 伊達伸, 柳井優花
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
  • [学会発表] パルスレーザーと電子光ビームの同期による高強度レーザー電子光ビームの開発2019

    • 著者名/発表者名
      桂川仁志
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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