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非線形逆コンプトン散乱による軌道角運動量を運ぶ光子の生成

研究課題

研究課題/領域番号 18H03477
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分80040:量子ビーム科学関連
研究機関分子科学研究所 (2020)
国立研究開発法人産業技術総合研究所 (2018-2019)

研究代表者

平 義隆  分子科学研究所, 極端紫外光研究施設, 准教授 (60635803)

研究分担者 神門 正城  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 光量子科学研究部, グループリーダー(定常) (50343942)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2018年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
キーワード光渦 / ガンマ線渦 / 軌道角運動量 / トムソン散乱 / コンプトン散乱 / ガンマ線 / X線 / 非線形コンプトン散乱
研究成果の概要

本研究期間内には、三角開口の回折によるX線のらせん波面検出に世界で初めて成功し、また、楕円偏光アンジュレータにおいても位相構造をもつ光の発生が可能である事を理論及び実験の両方で実証した。関西光科学研究所において、高強度円偏光レーザーを用いた非線形逆コンプトン散乱によるらせん波面を形成するガンマ線渦の発生実験を行ったが、ガンマ線渦の特徴である円環強度分布を測定することはできなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、ガンマ線渦の発生と計測手法確立のための研究開発を行ってきた。三角開口を用いたX線渦のらせん波面検出は、干渉法以外でらせん波面を検出できる最も簡便な方法である。楕円偏光アンジュレータを用いた光渦の発生方法は、位相構造を連続的に変化できる光を発生することが可能となり、円偏光レーザーを用いた非線形逆コンプトン散乱にも適用可能な技術である。

報告書

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

    (19件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Measurement of the phase structure of elliptically polarized undulator radiation2020

    • 著者名/発表者名
      Taira Yoshitaka、Fujimoto Masaki、Ri Shien、Hosaka Masahito、Katoh Masahiro
    • 雑誌名

      New Journal of Physics

      巻: 22 号: 9 ページ: 093061-093061

    • DOI

      10.1088/1367-2630/abb54a

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 楕円偏光アンジュレータ放射の位相構造2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Taira, M. Fujimoto, S. Ri, M. Hosaka, M. Katoh
    • 雑誌名

      Proceedings of the 16th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan

      巻: - ページ: 166-169

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Measuring the topological charge of an x-ray vortex using a triangular aperture2019

    • 著者名/発表者名
      Taira Yoshitaka、Kohmura Yoshiki
    • 雑誌名

      Journal of Optics

      巻: 21 号: 4 ページ: 045604-045604

    • DOI

      10.1088/2040-8986/ab0a51

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of Optical Vortices by Nonlinear Inverse Thomson Scattering at Arbitrary Angle Interactions2018

    • 著者名/発表者名
      Taira Yoshitaka、Katoh Masahiro
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 860 号: 1 ページ: 45-45

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aac211

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Gamma-ray vortices emitted from nonlinear inverse Thomson scattering of a two-wavelength laser beam2018

    • 著者名/発表者名
      Taira Yoshitaka、Katoh Masahiro
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 98 号: 5 ページ: 052130-052130

    • DOI

      10.1103/physreva.98.052130

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 非線形逆トムソン散乱によるガンマ線渦の発生2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Taira, M. Katoh
    • 雑誌名

      Proceedings of the 15th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan

      巻: - ページ: 70-73

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] アンジュレータを用いた光渦の発生2021

    • 著者名/発表者名
      平義隆
    • 学会等名
      研究会「光の軌道角運動量の発生機構と物質相互作用の理解」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高強度円偏光レーザーを用いた非線形逆トムソン散乱によるガンマ線渦の発生22021

    • 著者名/発表者名
      平義隆、神門正城、小瀧秀行、林由紀雄、中新信彦、黄開、大東出、川瀬啓悟、早川岳人
    • 学会等名
      日本物理学会第76回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Phase structure of elliptically polarized undulator radiation2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Taira, M. Fujimoto, S. Ri, M. Hosaka, M. Katoh
    • 学会等名
      The 38th JSST Annual International Conference on Simulation Technology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Gamma-ray vortices emitted from nonlinear inverse Thomson scattering of circularly polarized light2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Taira, M. Katoh
    • 学会等名
      5th International Conference on Optical Angular Momentum
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 楕円偏光アンジュレータ放射の位相構造2019

    • 著者名/発表者名
      平義隆、藤本將輝、李志遠、保坂将人、加藤政博
    • 学会等名
      第16回日本加速器学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 軌道角運動量を運ぶガンマ線の生成2019

    • 著者名/発表者名
      平義隆
    • 学会等名
      第25回HiSOR研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 非線形逆トムソン散乱を用いたガンマ線渦の発生2019

    • 著者名/発表者名
      平義隆
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第39回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 円偏光レーザーによるガンマ線渦の発生2019

    • 著者名/発表者名
      平義隆、加藤政博
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Generation of gamma-ray vortices by nonlinear inverse Thomson scattering2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Taira
    • 学会等名
      The 37th JSST Annual International Conference on Simulation Technology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非線形逆トムソン散乱によるガンマ線渦の発生2018

    • 著者名/発表者名
      平義隆、加藤政博
    • 学会等名
      第15回日本加速器学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 非線形逆トムソン散乱を用いた軌道角運動量を運ぶガンマ線の発生2018

    • 著者名/発表者名
      平義隆
    • 学会等名
      ビーム物理研究会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 円偏光高強度レーザーを用いた軌道角運動量を運ぶガンマ線渦の発生2018

    • 著者名/発表者名
      平義隆
    • 学会等名
      研究会「光・物質・生命・宇宙におけるキラリティ」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://staff.aist.go.jp/yoshitaka-taira/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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