| 研究課題/領域番号 |
19K05331
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分31010:原子力工学関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
菅 晃一 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (60553302)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | レーザー変調 / 電子ビーム / 電子加速器 / アンジュレータ / 電気光学結晶 / 超短パルス電子ビーム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、まず、レーザー変調のシミュレーションを行う。レーザー電場の波長周期で誘起された電子ビームのエネルギー変調、時間構造の密度変調に変換され、アト秒電子ビームパルス発生が可能となる。
次に、マイクロアンジュレータの設計・製作を行う。高い周期磁場強度が高効率なレーザー変調に必要であるため、周期長・磁石間の磁気回路設計を最適化する。
最後に、アト秒電子ビームパルス発生実験を行う。既存の加速器およびレーザーの下流に、製作したアンジュレータを設置し、電子ビームのコヒーレント放射を光電子増倍管等により測定する、もしくは、ゲル線量計等の材料照射によりビーム特性を評価する。
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| 研究成果の概要 |
（１）磁場周期長 6.6mm, 周期数 20, 磁場振幅 0.25 T, レーザー変調後の自由空間距離150 mmの条件でのレーザー変調後の軸方向位相空間分布とその時間プロファイルのシミュレーションを行った。（２）ギャップ長を調整して変化する磁場分布を測定し、磁場の周期長は6.6 mm において、0.2～0.4 Tまで調整可能であることが分かった。（３）電気光学結晶を用いた、電子ビーム・レーザー同期計測に利用できるシステムを開発した。（４）偏向磁石を用いて、レーザー変調のエネルギー分散測定に利用できるシステムを開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
加速器・電子ビーム技術に関する研究を行った。本研究の進展により、原子炉水化学や放射線生物学、次世代半導体製造のためのリソグラフィーに貢献することができる。研究成果を4項目挙げる。（１）レーザー変調後の軸方向位相空間分布（エネルギーと時刻の電子の分布）とその時間プロファイルの計算を行った。（２）レーザー変調用のアンジュレータ開発を行った。（３）電気光学結晶を用いた、電子ビーム・レーザー同期計測に利用できるシステムを開発した。（４）偏向磁石（電子ビームの軌道を曲げる磁石）を用いて、レーザー変調のエネルギー分散測定に利用できるシステムを開発した。
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