• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

フェムト秒時間分解・電子ビーム3次元バンチ形状モニターの研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 23360045
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用物理学一般
研究機関公益財団法人高輝度光科学研究センター

研究代表者

冨澤 宏光  公益財団法人高輝度光科学研究センター, XFEL利用研究推進室, 副主幹研究員 (40344395)

研究分担者 出羽 英紀  (公財)高輝度光科学研究センター, 加速器部門, 副主幹研究員 (20360836)
鈴木 伸介  (公財)高輝度光科学研究センター, 加速器部門, 主幹研究員 (00416380)
富樫 格  (公財)高輝度光科学研究センター, XFEL 利用研究推進室, 研究員 (60415239)
松原 伸一  (公財)高輝度光科学研究センター, XFEL 利用研究推進室, 研究員 (90532135)
岡安 雄一  (公財)高輝度光科学研究センター, 加速器部門, 研究員 (90509910)
南出 泰亜 (南出 秦亜)  (独)理化学研究所, テラヘルツ光源研究チーム, チームリーダー (10322687)
谷内 努  (公財)高輝度光科学研究センター, 加速器部門, 副主幹研究員 (60360822)
伊達 伸  公益財団法人高輝度光科学研究センター, 加速器部門, 主幹研究員 (10372145)
連携研究者 水野 明彦  (公財)高輝度光科学研究センター, 加速器部門, 副主幹研究員 (30360829)
柳田 謙一  (公財)高輝度光科学研究センター, 加速器部門, 主幹研究員 (10529564)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
20,670千円 (直接経費: 15,900千円、間接経費: 4,770千円)
2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2012年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2011年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
キーワードEOサンプリング / 有機EO結晶 / シードFEL / 3次元バンチ形状モニター / シングルショット・フェムト秒バンチ計測 / EOサンプリングの空間多重化 / EOサンプリングの波長多重化 / 電荷モーメント / 3次元バンチ形状モニター / フェムト秒バンチ計測 / XFEL / フェムト秒電子バンチ計測 / 非破壊計測 / 電気光学効果 / フェムト秒レーザー / スーパーコンティニュウム / 3次元電子バンチ形状モニター / 光タイミングシステム / 量子ビーム科学 / 非破壊型電子バンチ形状モニター / フェムト秒時間分解 / 加速器 / ラジアル・アジマス偏光 / X線自由電子レーザー(XFEL)
研究概要

EOサンプリング(EOS)の波長多重化により、単一のプローブ光で複数のEO信号を世界で初めて観測し、3次元バンチ計測の原理実証に成功した。また、第2世代XFEL光源と言われるシードXFELが発振し続けるには、互いにサブピコ秒の電子バンチとシード光パルスを6次元位相空間でオーバーラップさせて保持する必要がある。EOSでシード光に全同期した光タイミングシステムを実現し、オーバーラップを保持した高次高調波シードFELの発振に成功した。これにより諸外国の記録を2桁上回るヒット率を長期に保持できている。さらに、超高速応答の結晶開発を含むフェムト秒バンチ計測に必要なプローブ光源の要素技術開発にも成功した。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (19件) (うち招待講演 11件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Feasibility study of a single-shot 3D electron bunch shape monitor with an Electro-Optic sampling technique2013

    • 著者名/発表者名
      岡安雄一,冨澤宏光,松原伸一,熊谷教孝, 前川陽, 上坂充, 石川哲也
    • 雑誌名

      Phys. Rev. ST Accel. Beams

      巻: Vol.16 号: 5 ページ: 52801-52812

    • DOI

      10.1103/physrevstab.16.052801

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Compact XFEL and AMO sciences: SACLA and SCSS2013

    • 著者名/発表者名
      M. Yabashi, T. Togashi, T. Hara, M. Nagasono, Y. Otake, H. Tanaka, T. Tanaka, K. Togawa, H. Tomizawa, T. Ishikawa
    • 雑誌名

      Journal of Physics B

      巻: 46 号: 16 ページ: 164001-164019

    • DOI

      10.1088/0953-4075/46/16/164001

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Full-coherent free electron laser seeded by 13th and 15th-order harmonics of near-infrared femtosecond laser pulses2013

    • 著者名/発表者名
      T. Sato, A. Iwasaki, S. Owada, K. Yamanouchi, E. J. Takahashi, K. Midorikawa, M. Aoyama, K. Yamakawa, T. Togashi, T. Hatsui, T. Hara, T. Kameshima, H. Kitamura, N. Kumagai, S. Matsubara, M. Nagasono, H. Ohashi, T. Ohshima, K. Tamasaku, H. Tanaka, T. Tanaka, K. Togawa, H. Tomizawa, T. Watanabe, M. Yabashi, T. Ishikawa
    • 雑誌名

      Journal of Physics B

      巻: 46 号: 16 ページ: 164006-164011

    • DOI

      10.1088/0953-4075/46/16/164006

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A picosecond thin-rod Yb:YAG regenerative laser amplifier with the high average power of 20 W2013

    • 著者名/発表者名
      S. Matsubara, M. Tanaka, M. Takama, H. Hitotsuya, T. Kobayashi, S. Kawato
    • 雑誌名

      Laser Physics Letters

      巻: 10 号: 5 ページ: 55810-55814

    • DOI

      10.1088/1612-2011/10/5/055810

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wave-vector and polarization dependence of conical refraction2013

    • 著者名/発表者名
      A. Turpin, Y. Loika, T. K. Kalkandjiev, H. Tomizawa, J. Mompart
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 21(4) 号: 4 ページ: 4503-4511

    • DOI

      10.1364/oe.21.004503

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Beam monitor system for an x-ray free electron laser and compact laser2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Otake, H. Maesaka, S. Matsubara, S. Inoue, K. Yanagida, H. Ego, C. Kondo, T. Sakurai, T. Matsumoto and H. Tomizawa
    • 雑誌名

      Phys. Rev. ST Accel. Beams

      巻: 16 号: 4 ページ: 042802-042816

    • DOI

      10.1103/physrevstab.16.042802

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高輝度光陰極電子銃を実現する先端レーザ技術2012

    • 著者名/発表者名
      冨澤宏光
    • 雑誌名

      Journal of the Vacuum Society of Japan

      巻: 55 号: 2 ページ: 50-58

    • DOI

      10.3131/jvsj2.55.50

    • NAID

      10030337185

    • ISSN
      1882-2398, 1882-4749
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design study of beam position monitors for measuring second-order moments of charged particle beams2012

    • 著者名/発表者名
      柳田謙一,鈴木伸介,花木博文
    • 雑誌名

      Phys. Rev. ST Accel. Beams

      巻: Vol.15 号: 1 ページ: 12801-12809

    • DOI

      10.1103/physrevstab.15.012801

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Japanese XFEL Facility SACLA2012

    • 著者名/発表者名
      T. Ishikawa, T. Hara, S. Matsubara, K. Sawada, S. Suzuki, H. Tanaka, T. Tanaka, T. Togashi, K. Togawa, H. Tomizawa, N. Kumagai,et al.
    • 雑誌名

      Journal of the Japanese Society for Synchrotron Radiation Research

      巻: 25(2) ページ: 53-100

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiple beam envelope equations for electron injectors using a bunch segmentation model2012

    • 著者名/発表者名
      A. Mizuno, H. Dewa, T. Taniuchi, H. Tomizawa, H. Hanaki, E. Hotta
    • 雑誌名

      Phys. Rev. ST Accel. Beams

      巻: 15 号: 6 ページ: 064201-064217

    • DOI

      10.1103/physrevstab.15.064201

    • NAID

      120006582189

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A compact X-ray free-electron laser emitting in the sub- a^^。ngstrom region2012

    • 著者名/発表者名
      T. Ishikawa, H. Aoyagi, T. Asaka, Y. Asano, N. Azumi, T. Bizen, H. Ego, K. Fukami, T. Fukui, Y. Furukawa, S. Goto, H. Hanaki, T. Hara, T. Hasegawa, T. Hatsui, A. Higashiya, T. Hirono, N. Hosoda, M. Ishii, T. Inagaki, Y. Inubushi, T. Itoga, Y. Joti, M. Kago, T. Kameshima, H. Kimura, Y. Kirihara, A. Kiyomichi, T. Kobayashi, C. Kondo, T. Kudo, H. Maesaka, X. M. Marechal, T. Masuda, S. Matsubara, T. Matsumoto, T. Matsushita, S. Matsui, M. Nagasono, N. Nariyama, H. Ohashi, T. Ohata, T. Ohshima, S. Ono, Y. Otake, C. Saji, T. Sakurai, T. Sato, K. Sawada, T. Seike, K. Shirasawa, T. Sugimoto, S. Suzuki, S. Takahashi, H. Takebe, K. keshita, K. Tamasaku, H. Tanaka, R. Tanaka, T. Tanaka, T. Togashi, K. Togawa, A. Tokuhisa, H. Tomizawa, K. Tono, S. Wu, M. Yabashi, M. Yamaga, A. Yamashita, K. Yanagida, C. Zhang, T. Shintake, H. Kitamura and N. Kumagai
    • 雑誌名

      Nature Photonics

      巻: 6 号: 8 ページ: 540-544

    • DOI

      10.1038/nphoton.2012.141

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高輝度光陰極電子銃を実現する先端レーザ技術2012

    • 著者名/発表者名
      冨澤宏光
    • 雑誌名

      Journal of the Vacuum Society of Japan

      巻: Vol.55 No.2 ページ: 50-58

    • NAID

      10030337185

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Advanced metaheuristic algorithms for laser optimization in optical accelerator technologies2011

    • 著者名/発表者名
      冨澤宏光
    • 雑誌名

      Radiation Physics and Chemistry

      巻: Vol.9 No.1 ページ: 1145-1149

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 表面プラズモン共鳴を介した電子バンチのEO計測技術の展望2013

    • 著者名/発表者名
      岡安雄一,松原伸一,冨澤宏光,小川 奏,南出泰亜,松川健
    • 学会等名
      第68回日本物理学会年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] The First Demonstration of EOS 3D-BCD Monitor to Maximize 3DOverlapping for HHG-Seeded FEL2013

    • 著者名/発表者名
      冨澤宏光,富樫格,小川奏,田中均,矢橋牧名,松原伸一,岡安雄一,石川哲也
    • 学会等名
      IBIC2013
    • 発表場所
      Oxford UK
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] High intense full-coherent radiation of free electron laser seeded byhigh-order harmonics in extreme-ultraviolet region2013

    • 著者名/発表者名
      富樫格
    • 学会等名
      The international Ultrafast Optics Conference (UFO) 2013
    • 発表場所
      Davos, Switzerand
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] EOS-locked seeding system toward FT-limited XFEL pulses2013

    • 著者名/発表者名
      冨澤宏光
    • 学会等名
      The High Brightness Electron Beams 2013: Toward to a fifth generation light source (HBEB 2013)
    • 発表場所
      San Juan, Puerto Rico
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Operation and R&D Status of SXR-HHG-Seeding at SCSS and HXR-Self-Seeding at SACLA2012

    • 著者名/発表者名
      冨澤宏光
    • 学会等名
      Workshop of Seeding and Self-seeding at New FEL Sources (SSSFEL12)
    • 発表場所
      Trieste, Italy
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Non-destructive real-time monitor to measure 3D-bunch charge distribution with arrival timing to maximize 3D overlapping for HHG-seeded EUV-FEL2012

    • 著者名/発表者名
      冨澤宏光
    • 学会等名
      The XXVI Linear Accelerator Conference
    • 発表場所
      Tel-Aviv, Israel,
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Progress of soft X-ray free electron laser seeded by high order harmonics2012

    • 著者名/発表者名
      富樫格
    • 学会等名
      The 5th Asian Workshop on Generation and Application of Coherent XUV and X-ray Radiation
    • 発表場所
      Kashiwa, Chiba, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Seeding of extreme ultraviolet free electron laser with high-order harmonic2012

    • 著者名/発表者名
      富樫格
    • 学会等名
      The 11th International School and Symposium on Synchrotron Radiation in Natural Sciences (ISSRNS 2012)
    • 発表場所
      Krakow-Tyniec, Poland
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Non-Destructive, Shot-by-Shot Real Time Monitor to Measure 3D Bunch Charge Distribution2012

    • 著者名/発表者名
      冨澤宏光
    • 学会等名
      2012 Beam Instrumentation Workshop (BIW12)
    • 発表場所
      Newport News, VA, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The first observation of the electron bunch measurement by means of DAST organic EO crystals2012

    • 著者名/発表者名
      岡安雄一
    • 学会等名
      The 1st International Beam Instrumentation Conference (IBIC2012)
    • 発表場所
      Tsukuba, Ibaragi, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The features and design overview of state-of-the-art XFEL2012

    • 著者名/発表者名
      冨澤宏光
    • 学会等名
      The 11th International School and Symposium on Synchrotron Radiation in Natural Sciences (ISSRNS 2012)
    • 発表場所
      Krakow-Tyniec, Poland
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] R&D for a 3D bunch charge distribution monitor for the electron beam2011

    • 著者名/発表者名
      岡安雄一
    • 学会等名
      The 2nd International Conference on Frontiers in Diagnostics Technologies (ICFDT2)
    • 発表場所
      Frascati, Italia
    • 年月日
      2011-11-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] The accelerator of SACLA2011

    • 著者名/発表者名
      冨澤宏光
    • 学会等名
      The 4th Workshop on FEL Science : "Science Challenges of XFEL"
    • 発表場所
      Palm Cove, Cairns, Queensland, Australia
    • 年月日
      2011-08-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 電子ビーム用三次元バンチ電荷分布モニターの設計開発2011

    • 著者名/発表者名
      岡安雄一
    • 学会等名
      The 8th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan
    • 発表場所
      Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2011-08-03
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] EO方式・HHG シード型フルコヒーレント EUV自由電子レーザーの実現と高度利用に関する総合技術の確立

    • 著者名/発表者名
      冨澤宏光
    • 学会等名
      第 7 回大阪大学近藤賞 技術貢献賞 受賞講演
    • 発表場所
      大阪大学 吹田キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Stable Operation of HHG-Seeded EUV-FEL at the SCSS Test Accelerator

    • 著者名/発表者名
      H. Tomizawa
    • 学会等名
      Free Electron Laser Conference 2013
    • 発表場所
      Manhattan, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] The First Demonstration of EOS 3D-BCD Monitor to Maximize 3D-Overlapping for HHG-Seeded FEL

    • 著者名/発表者名
      H. Tomizawa
    • 学会等名
      The 2nd International Beam Instrumentation Conference
    • 発表場所
      Oxford, UK
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The operation status and future plans of SACLA accelerator

    • 著者名/発表者名
      H. Tomizawa
    • 学会等名
      The 6th Workshop on FEL Science
    • 発表場所
      Tainan, Taiwan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Progress Report of the Spectral Decoding Based EOS with Organic Pockels EO Crystals

    • 著者名/発表者名
      Y. Okayasu, S. Matsubara, K. Ogawa, T. Matsukawa, H. Minamide, H. Tomizawa
    • 学会等名
      The 2nd International Beam Instrumentation Conference
    • 発表場所
      Oxford, UK
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 受賞等(計2件) 名称:第7回大阪大学近藤賞 技術貢献賞 受賞者:冨澤宏光,青山誠,岩崎純史,高橋栄治,富樫格 受賞年月日:平成25年5月8日

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] 研究分担者の岡安雄一が、国際学会(The 2nd International Conference on Frontiers in Diagnostics Technologies (ICFDT2) Nov.28-30, 2011)において、本研究課題である3次元EOサンプリングでポスター賞を受賞した。

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [産業財産権] ビーム測定装置,ビーム測定方法,及びそれを用いたポンプ・プローブ測定方法2012

    • 発明者名
      冨澤宏光
    • 権利者名
      (公財)高輝度光科学研究センター
    • 産業財産権種類
      特許
    • 取得年月日
      2012-12-28
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi