| 研究課題/領域番号 |
21K18636
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分15:素粒子、原子核、宇宙物理学およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
佐藤 大輔 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, 研究員 (40780086)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | レーザー誘電体加速 / 遠赤外光 / フェムト秒光加工 / レーザー加工 / 誘電体レーザー加速 / 電子加速 / レーザー / 光加工 / 誘電体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、小型かつ高電力効率のレーザー誘電体加速方式の実現を目指して、超短パルス光加工等による高アスペクト比の穴加工技術を応用した長尺のレーザー誘電体加速管製作に取り組む。電子加速には、電力効率が高い炭酸ガスレーザー光を用いることで、レーザー誘電体加速技術で課題であった電力効率の低さを解決する。最終的には、遠赤外レーザー誘電体加速実験をテストベンチにて行うことで、その優位性について明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、超小型かつ高い加速効率の高エネルギー電子線形加速器の実現を目指して、遠赤外光の光電場を直接用いたレーザー誘電体加速方式の開拓を目的とする。本研究では、誘電体同軸テーパー構造といって、軸対称の加速モードで低速領域から光速まで様々なエネルギー領域の電子加速に適用できる新しいレーザー誘電体加速構造を考案した。また、誘電体加速構造の作製にフェムト秒光加工技術を適用することで、非常に高速に遠赤外波長の誘電体周期構造体を作製することに成功した。最終的には、遠赤外レーザー誘電体加速のビーム加速試験に適したビームラインの設計とビームラインコンポーネントの開発まで完了した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により、高効率発生が可能な遠赤外光を用いたレーザー誘電体加速によって、軸対称の加速モードで低速領域から光速までのエネルギー領域の電子加速に適用できる可能性が示され、オンチップサイズの超小型かつ高効率の高エネルギー電子加速器の実現への大きな一歩であり、基礎科学分野並びに産業界まで幅広い分野に大きな影響を与えるものである。
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