極短バンチ生成RF電子銃開発と大強度テラヘルツ光発生の実証試験

• 研究課題/領域番号: 23740203
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 坂上 和之 早稲田大学, 理工学術院, 助教 (80546333)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2011年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
• キーワード: 極短バンチビーム / 高周波電子銃 / テラヘルツ光 / 高輝度電子銃 / 極短バンチ / 電子銃 / テラヘルツ / 高周波加速 / フォトカソード

研究概要

極短バンチ生成用高周波電子銃(ECC-RF-Gun)の最適化設計を行い、実際に製作を行い、最終的にビーム生成試験及びビームからの放射の計測までを行った。設計・製作ともに非常に成功裏に遂行することができ、計算では89fsもの極短バンチを生成できるシステムを構築することができた。ビーム試験においては電子ビームの生成を確認するとともに極短バンチでしか得られないコヒーレント放射を確認することができた。また、放射の周波数から概算することで500fs以下の電子バンチ長が得られていることを確認した。

研究成果

• [雑誌論文] KEK-LUCXにおけるレーザーコンプトン散乱小型X線源の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 坂上和之、Alexander Aryshev、荒木栄、浦川順治、武田彩希、照沼信浩、福田将史、三好敏喜、鷲尾方一
  • 雑誌名: 日本加速器学会誌 巻: 第10巻1号
  • NAID: 40019721216
  • 査読あり
• [雑誌論文] 1ms Pulse Beam Generation and Acceleration by Photocathode Radio Frequency Gun and Superconducting Accelerator (2013)
  • 著者名/発表者名: Masao Kuriki, Hokuto Iijima, Seiichi Hosoda, Ken Watanabe, Hitoshi Hayano, Junji Urakawa, Goro Isoyama, Ryukou Kato, Keigo Kawase, Ayaka Kuramoto, Shigeru Kashiwagi, and Kazuyuki Sakaue
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 52 号: 5R ページ: 56-401
  • DOI: 10.7567/jjap.52.056401
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Construction of nanosecond and picosecond pulse radiolysis system with (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuji Hosaka
  • 雑誌名: Radiation Physics and Chemistry 巻: 84 ページ: 10-13
  • DOI: 10.1016/j.radphyschem.2012.06.055
  • 査読あり
• [雑誌論文] KEKにおけるレーザーコンプトン散乱を用いた小型X線源の開発の現状とアップグレード計画 (2012)
  • 著者名/発表者名: 福田将史、Alexander Aryshev、荒木栄、本田洋介、坂上和之、照沼信浩、浦川順治、鷲尾方一
  • 雑誌名: 日本加速器学会誌 巻: 第9巻3号
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of high brightness laser-Compton source for extreme ultraviolet and soft x-ray wavelengths (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Sakaue, Akira Endo and Masakazu Washio, J. Micro/Nanolith
  • 雑誌名: MEMS MOEMS 巻: 11(2) 号: 2 ページ: 21124-21124
  • DOI: 10.1117/1.jmm.11.2.021124
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mathieu Omet、L-band常伝導RF電子銃による1msパルス長電子ビームの生成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡邊謙、早野仁司、浦川順治、松本利広、福田将史、栗木雅夫、飯島北斗、坂上和之、倉本綾佳
  • 雑誌名: 日本加速器学会誌 巻: 第9巻2号
  • 査読あり
• [雑誌論文] First refraction contrast imaging via Laser-Compton Scattering X-ray (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Sakaue
  • 雑誌名: AIP Conf. Proc. 巻: 1466 ページ: 272-277
  • DOI: 10.1063/1.4742304
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cs-Te photocathode RF electron gun for applied research at the Waseda University (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Sakaue, Hitoshi Hayano, S.Kashiwagi, R.Kuroda、M.Washio
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods, B 巻: 269 号: 24 ページ: 2928-2931
  • DOI: 10.1016/j.nimb.2011.04.041
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental results of an rf gun and the generation of a multibunch beam (2011)
  • 著者名/発表者名: Abhay Deshpande, Sakae Araki, Masafumi Fukuda, Kazuyuki Sakaue, Nobuhiro Terunuma, Junji Urakawa, Masakazu Washio
  • 雑誌名: Phys. Rev. STAB. 巻: 14 号: 6 ページ: 63501-63501
  • DOI: 10.1103/physrevstab.14.063501
  • 査読あり
• [学会発表] 極短バンチ生成を目指した高周波電子銃開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 坂上和之
  • 学会等名: 第10回高輝度高周波電子銃研究会
  • 発表場所: 姫路
  • 年月日: 2013-01-10
• [学会発表] Direct diagnostics concept for high power CO2 laser at the LPP focus spot (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Sakaue, 他
  • 学会等名: 2012 International Workshop on EUV and Soft X-ray Sources
  • 発表場所: Dublin (Ireland)
  • 年月日: 2012-10-09
• [学会発表] 極短バンチ生成用光陰極高周波電子銃開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 坂上和之, 他
  • 学会等名: 第9回日本加速器学会年会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2012-08-09
• [学会発表] STF量子ビーム電子銃用ロングパルストレインレーザーシステム開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 坂上和之, 他
  • 学会等名: 第9回高輝度高周波電子銃研究会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2012-03-09
• [学会発表] Recent progress of a photocathode RF electron gun at Waseda University (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Sakaue, 他
  • 学会等名: 11th Trombay Symposium on Radiation & Photochemistry (TSRP)
  • 発表場所: Mumbai (India)
  • 年月日: 2012-01-04
• [学会発表] Design of a chirping cell attached rf gun cavity for ulatrashort electron generation (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Sakaue, 他
  • 学会等名: International Particle Accelerator Conference 2011
  • 発表場所: San Sebastian (Spain)
  • 年月日: 2011-09-06
• [学会発表] 極短バンチ電子ビーム生成用エネルギーチャープセル付高周波電子銃開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 坂上和之, 他
  • 学会等名: 第8回加速器学会年会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2011-08-02
• [学会発表] Design of a chirping cell attached rf gun cavity for ultrashort electron generation (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Sakaue他
  • 学会等名: International Particle Accelerator Conference 2011
  • 発表場所: SanSebastian, Spain
• [産業財産権] 光陰極高周波電子銃、および光陰極高周波電子銃を備えた電子線装置 (2010)
  • 発明者名: 坂上和之、鷲尾方一
  • 権利者名: 学校法人早稲田大学
  • 公開番号: 2012-004069
  • 出願年月日: 2010-06-21