テラヘルツ領域のパルスラジオリシスに関する研究

• 研究課題/領域番号: 25870404
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 原子力学; 量子ビーム科学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 菅 晃一 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (60553302)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 超短パルス電子ビーム / パルスラジオリシス / テラヘルツ波 / 光伝導アンテナ

研究成果の概要

本研究では、1台の加速器から時間・空間的に異なる2つの電子ビーム（ダブルデッカー電子ビーム、エネルギー：32 MeV）を発生した。電子ビームを、試料励起用とテラヘルツ分析光発生に利用し、半導体（高抵抗シリコン）において電子ビーム誘起時に生成する準自由電子による過渡的なテラヘルツ波透過率減少を観測できることが分かった。また、微細構造電極を有する大口径光伝導アンテナを応用してフェムト秒電子ビームが放射するテラヘルツ分析光（コヒーレント遷移放射）に対して従来よりも高度な分光手法（時間領域分光）を適用できることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Measurement of <20 fs bunch length using coherent transition radiation (2014)
  • 著者名/発表者名: I. Nozawa, K. Kan, J. Yang, A. Ogata, T. Kondoh, M. Gohdo, K. Norizawa, H. Kobayashi, H. Shibata, S. Gonda, and Y. Yoshida
  • 雑誌名: Phys. Rev. ST Accel. Beams 巻: 17 号: 7 ページ: 072803-072803
  • DOI: 10.1103/physrevstab.17.072803
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] フォトカソード高周波電子銃ライナックからの超短パルス電子ビームを用いたテラヘルツ波発生 (2014)
  • 著者名/発表者名: 菅晃一、楊金峰、小方厚、近藤孝文、神戸正雄、柴田裕実、吉田陽一
  • 雑誌名: 電気学会論文誌Ｃ（電子・情報・システム部門誌） 巻: 134 号: 4 ページ: 502-509
  • DOI: 10.1541/ieejeiss.134.502
  • NAID: 130003391751
  • ISSN: 0385-4221, 1348-8155
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Radially polarized terahertz waves from a photoconductive antenna with microstructures (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Kan, J. Yang, A. Ogata, S. Sakakihara, T. Kondoh, K. Norizawa, I. Nozawa, T. Toigawa, Y. Yoshida, H. Kitahara, K. Takano, M. Hangyo, R. Kuroda, H. Toyokawa
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 102 号: 22 ページ: 221118-22121
  • DOI: 10.1063/1.4809756
  • 査読あり
• [学会発表] 光伝導アンテナを用いた電子ビーム電場の時間領域計測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 菅晃一、楊金峰、小方厚、近藤孝文、神戸正雄、野澤一太、樋川智洋、吉田陽一
  • 学会等名: 日本物理学会第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-22
• [学会発表] テラヘルツ分析光を用いたパルスラジオリシスの研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 菅晃一、楊金峰、小方厚、近藤孝文、神戸正雄、野澤一太、樋川智洋、法澤公寛、小林仁、吉田陽一
  • 学会等名: 第11回日本加速器学会年会
  • 発表場所: 青森
  • 年月日: 2014-08-10
• [学会発表] 光電導アンテナを用いた電子ビーム電場時間波形の観測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 菅晃一、楊金峰、小方厚、近藤孝文、神戸正雄、野澤一太、樋川智洋、法澤公寛、小林仁、吉田陽一
  • 学会等名: 第11回日本加速器学会年会
  • 発表場所: 青森
  • 年月日: 2014-08-09
• [学会発表] テラヘルツ領域のパルスラジオリシスの研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 菅晃一、楊金峰、小方厚、近藤孝文、神戸正雄、野澤一太、樋川智洋、法澤公寛、小林仁、吉田陽一
  • 学会等名: 第51回アイソトープ・放射線研究発表会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2014-07-08
• [学会発表] Simulation study on electron beam acceleration using coherent Cherenkov radiation (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Kan, J. Yang, A. Ogata, T. Kondoh, M. Gohdo, I. Nozawa, T. Toigawa, K. Norizawa, Y. Yoshida, M. Hangyo, R. Kuroda, H. Toyokawa
  • 学会等名: the 5th International Particle Accelerator Conference (IPAC’14)
  • 発表場所: Dresden, Germany
  • 年月日: 2014-06-17
• [学会発表] Pulse radiolysis using terahertz probe pulses (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Kan, J. Yang, A. Ogata, T. Kondoh, M. Gohdo, I. Nozawa, T. Toigawa, K. Norizawa, Y. Yoshida
  • 学会等名: the 5th International Particle Accelerator Conference (IPAC’14)
  • 発表場所: Dresden, Germany
  • 年月日: 2014-06-16
• [学会発表] Pulse radiolysis using terahertz pulse (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Kan, J. Yang, A. Ogata, T. Kondoh, M. Gohdo, I. Nozawa, T. Toigawa, K. Norizawa, H. Kobayashi, Y. Yoshida
  • 学会等名: Advanced Lasers and Their Applications (ALTA) 2014
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2014-05-08
• [学会発表] Pulse radiolysis using terahertz probe pulses (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Kan, J. Yang, A. Ogata, T. Kondoh, M. Gohdo, I. Nozawa, T. Toigawa, K. Norizawa, H. Kobayashi, Y. Yoshida
  • 学会等名: The 17th SANKEN International Symposium
  • 発表場所: Osaka, Japan
• [学会発表] Terahertz Pulse Radiolysis Based on Double-Decker Electron Beams (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Kan, J. Yang, A. Ogata, T. Kondoh, M. Gohdo, I. Nozawa, T. Toigawa, K. Norizawa, H. Kobayashi, Y. Yoshida
  • 学会等名: 1st KANSAI Nanoscience and Nanotechnology International Symposium
  • 発表場所: Osaka, Japan
• [学会発表] テラヘルツ領域のパルスラジオリシスによる半導体中準自由電子の観測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 菅晃一、楊金峰、小方厚、近藤孝文、神戸正雄、野澤一太、樋川智洋、法澤公寛、小林仁、吉田陽一
  • 学会等名: 日本原子力学会「2014年春の年会」
  • 発表場所: 東京都市大学
• [学会発表] アト秒電子線パルスの発生と応用展開 (2014)
  • 著者名/発表者名: 菅晃一
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学
• [学会発表] Application of double-decker pulse radiolysis (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Kan, J. Yang, A. Ogata, T. Kondoh, M. Gohdo, I. Nozawa, T. Toigawa, K. Norizawa, H. Kobayashi, Y. Yoshida
  • 学会等名: The 14th RIES-Hokudai International Symposium
  • 発表場所: Sapporo, Japan
• [学会発表] 超短パルス電子ビームの発生・計測およびその利用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 菅晃一、楊金峰、小方厚、近藤孝文、神戸正雄、野澤一太、樋川智洋、法澤公寛、小林仁、吉田陽一
  • 学会等名: 第10回日本加速器学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] 誘電体管多モードテラヘルツ波による電子ビーム加速・減速の研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 菅晃一、楊金峰、小方厚、近藤孝文、神戸正雄、野澤一太、樋川智洋、法澤公寛、小林仁、吉田陽一、萩行正憲、黒田隆之助、豊川弘之
  • 学会等名: 第10回日本加速器学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] ダブルデッカーパルスラジオリシスの開発と応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 菅晃一、楊金峰、小方厚、近藤孝文、神戸正雄、野澤一太、樋川智洋、法澤公寛、小林仁、吉田陽一
  • 学会等名: 第56回放射線化学討論会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] テラヘルツ領域パルスラジオリシス開発のための研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 菅晃一、楊金峰、小方厚、近藤孝文、神戸正雄、野澤一太、樋川智洋、法澤公寛、小林仁、吉田陽一
  • 学会等名: 日本原子力学会「2013年秋の大会」
  • 発表場所: 八戸工業大学