| 研究課題/領域番号 |
21K17998
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
黄 開 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, 主任研究員 (30866166)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | high power laser / electron accelerator / beam diagnostics / EO sampling / Longitudinal phase space / electron acceleration / longitudinal phase space / electro-optic sampling |
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| 研究開始時の研究の概要 |
The longitudinal phase space (LPS) of an electron bunch, although important, has not been real-time characterized in laser wakefield acceleration due to the lack of single-shot diagnostics. Here, an “electro-optic streaking” technique is newly designed to solve this problem. Such a measurement will be the first time in the study of laser wakefield acceleration. The proposed research will have a wide impact to the studies of laser plasma acceleration and terahertz optics.
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| 研究成果の概要 |
レーザー航跡場加速(LWFA)における電子縦位相空間(LPS)のシングルショット測定のための新しい電気光学ストリーキング技術を提案した。2つのダイポール磁石で構成される「ドッグレッグ」システムの設計および製造を行った。遷移放射(TR)の測定を試み、プラズマ外の電子タイミングを測定する予備実験を行った。電子バンチのタイミング変動はわずか7fs(rms)であることを見出した。本実験結果はApplied Physics Expressに掲載された。理論研究も推し進め、計算コードを開発した。今後は、「ドッグレッグ」を実験セットアップに組み込み、電子バンチのLPS測定を計画している。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来の加速器では、電子バンチのLPSは高周波 (RF) Transverse Deflection Structure (TDS)で測定される。しかし、レーザー駆動の粒子加速の場合、フェムト秒の時間スケールで電子バンチを時間的にキックすることが可能なTDSを構築することは困難である。本研究は、LWFAにおける電子ビームダイナミクスの先駆的な研究となる。EO技術の創造的な応用は、中赤外からTHzまでの波長範囲でのEO結晶の分散特性の研究にも有益である。
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