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陰極近傍の鏡像効果による電子ビームのエミッタンス減少メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 26600141
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 量子ビーム科学
研究機関京都大学

研究代表者

増田 開  京都大学, エネルギー理工学研究所, 准教授 (80303907)

研究協力者 野儀 武志  
山下 大樹  
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード電子銃 / エミッタンス / 空間電荷効果 / 鏡像効果 / 陰極 / 自己線形化 / 電子軌道解析 / シミュレーション
研究成果の概要

「一旦増加した電子ビームのエミッタンスが、外力によらず、極低エミッタンスまで減少することがある。」本研究は、研究代表者らによるこの発見を端緒としている。本研究では、電子ビーム放出面である陰極の極近傍における非線形電界によって、電子の位相空間分布が自己線形化するメカニズムを明らかにした。また、数値シミュレーションによる定量的な評価から、この新奇な現象を利用することで、従来の常識を覆すような極低エミッタンスを実現できる可能性を示した。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Reduction of transverse emittance in electron injectors caused by spacecharge effects2014

    • 著者名/発表者名
      A. Mizuno, K. Masuda and M. Yamamoto
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A

      巻: 774 ページ: 51-59

    • DOI

      10.1016/j.nima.2014.11.068

    • NAID

      120005537656

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 陰極近傍での空間電荷効果による電子ビームの径方向位相平面分布の自己線形化2015

    • 著者名/発表者名
      増田開、野儀武志、山下大樹、水野明彦、山本昌志
    • 学会等名
      日本原子力学会2015年秋の大会
    • 発表場所
      静岡大学静岡キャンパス(静岡県静岡市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Image Charge Effect on Emittance Reduction Phenomenon in Electron Gun2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Nogi, Tsubasa Katsurayama, Toshiteru Kii, Kai Masuda, Kenichi Morita, Tomoya Murata, Kazunobu Nagasaki, Hideaki Ohgaki, Sikharin Suphakul, K. Torgasin, Hiroki Yamashita, Heishun Zen
    • 学会等名
      37th International Free Electron Laser Conference
    • 発表場所
      Daejeon (Korea)
    • 年月日
      2015-08-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 陰極近傍における鏡像効果による電子ビームエミッタンス増減現象の電子銃パラメータ依存性2015

    • 著者名/発表者名
      野儀 武志,増田 開,山下 大樹,守田 健一,Torgasin Konstantin,桂山 翼,村田 智哉,Sikharin Suphakul,全 炳俊,紀井 俊輝,長﨑 百伸,大垣 英明
    • 学会等名
      第12回日本加速器学会年会
    • 発表場所
      プラザ萬象・あいあいプラザ(福井県敦賀市)
    • 年月日
      2015-08-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 陰極近傍における鏡像効果によるエミッタンス増減現象の電子銃パラメータ依存性2015

    • 著者名/発表者名
      野儀武志,増田開、山下大樹、村田智哉,、犬飼元晴、栂村勇輔、Sikharin Suphakul、吉田 恭平、Konstantin Torgasin、全炳俊、紀井俊輝、長﨑百伸、大垣英明
    • 学会等名
      第12回高輝度高周波電子銃研究会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-01-20 – 2015-01-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2017-05-10  

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