| 研究課題/領域番号 |
18H03691
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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 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分14:プラズマ学およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
田中 隆次 国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学研究センター, グループディレクター (30321780)
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| 研究分担者 |
貴田 祐一郎 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 光源基盤部門, 研究員 (70553486)
田中 義人 兵庫県立大学, 理学研究科, 教授 (80260222)
橋本 智 兵庫県立大学, 高度産業科学技術研究所, 准教授 (80285337)
金城 良太 国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学研究センター, 研究員 (50790862)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
45,630千円 (直接経費: 35,100千円、間接経費: 10,530千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
2018年度: 30,550千円 (直接経費: 23,500千円、間接経費: 7,050千円)
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| キーワード | 自由電子レーザー / 短パルスレーザー / コヒーレント放射 / アンジュレータ / 蓄積リング / 時間同期 / テーパーアンジュレータ / 放射光理論 / パルス制御 |
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| 研究成果の概要 |
本研究課題は、自由電子レーザー(FEL)のパルス長を、理論極限である単一サイクルに圧縮する新たな発振原理の実証を目的とする。短パルスレーザー（波長800nm、パルス幅12fs）をシード光としてシード型FEL過程によって波長400nm(2倍波)のコヒーレント光を生成し、アンジュレータに磁場勾配を与えることで狭帯域化することに成功した。さらに、相互相関法によって評価したコヒーレント光のパルス幅が100fs程度であり、光輸送系のの分散の影響を考慮した計算に基づく予測値と大きな矛盾が無いことが確認された。これらの実験結果により、単一サイクルを可能とする基本原理の実証という目標に到達したと結論できる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究課題で実証を目指した新たなFEL発振原理は、従来の原理では不可能な、単一サイクルFELを実現するための基本原理である。FELは、従来の光学レーザーでは不可能な波長領域をカバーするための重要な光源であるが、その短パルス化にはスリッページによるパルス伸長という根本的な問題が最大の障壁として存在していた。今回、上記原理を実験的に実証したことにより、FELにおける短パルス化、特にスリッページが律速となる究極的な条件における短パルス化の実現が視野に入ってきたことで、FELによる高出力アト秒パルスの生成や、それを光源として利用した新たな科学の展開が期待できる。
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