| 研究課題/領域番号 |
21K12539
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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80040:量子ビーム科学関連
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
境 武志 日本大学, 理工学部, 准教授 (20409147)
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| 研究分担者 |
清 紀弘 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 上級主任研究員 (20357312)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
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| キーワード | テラヘルツ波 / 光渦 / コヒーレント遷移放射 / 電子線形加速器 / テラヘルツ波光源 / 電子リニアック / 高強度コヒーレント遷移放射 / テラヘルツ帯コヒーレント遷移放射 / 波長可変 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
電子線形加速器を用いて、100MeV程度まで加速した電子ビームを金属ターゲットに当てて発生する高強度テラヘルツ帯のコヒーレント遷移放射光(CTR)において、金属ターゲットを短冊状にらせん状に配置し、各ターゲット位置を調整することで位相条件の変更を行い、波長可変な光渦の生成、且つ光渦状態の高強度テラヘルツCTR生成を目的とする。日本大学電子線利用研究施設のユーザー利用ラインでの開発をすすめ、利用実験を見据えた光学特性等から他分野への応用利用研究などを目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、日本大学における電子線形加速器を用いて、テラヘルツ帯域の遷移放射の波長可変な光渦生成を目的としている。テラヘルツ波源は螺線形状のアルミ製ターゲットで製作し、特異点周りでの断面内位相が何回転しているかを表わす量であるトポロジカルチャージは1とした。また、螺線形状の可変機構に関しては、汎用のメカニカルシャッターをチタンへ改良して製作した。測定ではこのアルミの螺線形状ターゲットをビームラインへ挿入し、遷移放射を発生させ、大気中へ取出した。大気中の水蒸気の影響があったが、スペクトル、2次元分布、パワー強度、ワイヤーグリッドを用いた偏光状態を測定でき、光渦と考えられる遷移放射光渦を測定できた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでに国内外で実施されている高強度短パルスレーザーやアンジュレーター、ジャイラトロン等を用いるようなテラヘルツ帯域の光渦生成とは違い、金属ターゲットを用いたテラヘルツ帯の遷移放射光渦生成が大学レベルの小型加速器を用いて可能になったことから、今後さらなる詳細測定、性質解明、利用実験など幅広く進めていくことで、応用研究も波及していくと思われる。
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