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レ-ザ-光を用いた電子加速器の基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 63460136
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 電子機器工学
研究機関東北大学

研究代表者

水野 皓司 (水野 晧司)  東北大学, 電気通信研究所, 教授 (30005326)

研究分担者 〓 鐘石 (ぺい 鐘石)  東北大学, 電気通信研究所, 助手 (20165525)
小野 昭一  東北大学, 電気通信研究所, 教授 (00005232)
研究期間 (年度) 1988 – 1989
研究課題ステータス 完了 (1989年度)
配分額 *注記
6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
1989年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1988年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
キーワード逆スミス・パ-セル効果 / レ-ザ-加速器 / 回析格子 / サブミリ波レ-ザ- / 回折格子 / 逆スミス・パーセル効果 / レーザー加速器 / サブミリ波レーザー
研究概要

本研究は、逆スミス・パ-セル(ISP)効果のレ-ザ-波長依存性を明らかにするために計画された。そこで、ISP効果の検証実験で用いたCH_3Fレ-ザ-(波長λ=496μm)での実験と同時に、波長185μmのCH_2F_2レ-ザ-を新たに開発し、2つの異なった波長で、ISP効果の各種特性を測定した。特に、解析格子上に誘起され、電子と相互作用するエバネッセント波の格子上位置に依存した強度変化を、波長及びエバネッセント波の次数をパラメ-タ-にして測定し、理論解析の結果とよく合うことを確認した。この事により、当初計画した研究目的を達成できた。以下に、得られた成果を箇条書に示す。
1.回析格子上のエバネッセント波の電界分析を、1、2次の次数及び各レ-ザ-波長に対し、実験的に測定することに初めて成功した。又、この実験結果とこれに先だって行ったISP効果の理論解析の結果との照合を行った。その結果、実験的に求めた電子エネルギ-の変化の割合が理論とよく一致することを明らかにし得た。
2.駆動レ-ザ-の波長を185μmまで短縮化するのに成功した。又、初期加速電圧76.3kVの電子ビ-ムに対し、入射レ-ザ-パワ-8Wで42eVの電子エネルギ-広がりが得られた。
ISP効果において、電子速度、レ-ザ-波長、格子ピッチが満足する同期条件式を、高次のエバネッセント波を含めて実験的に検証し、理論との一致を確認した。
この他にも、入射レ-ザ-パワ-に対する電子エネルギ-広がりを測定し、その結果が理論的に予想される変化とよく合うことを確認している。以上の実験結果から、185μmまでのレ-ザ-波長に対するISP効果の理論の正当性が証明されたことになる。

報告書

(3件)
  • 1989 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1988 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] J.Bae,K.Furuya,H.Shirai,T.Nozokido,and K.Mizuno: "The Inverse SmithーPurcell Effect in the Submillimeter Wave RegionーTheoretical Analysesー" Jap.J.Appl.Phys.27. 408-412 (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Bae,T.Nozokido,H.Shirai,K.Furuya,T.Nishida,K.Mizuno: "An EMQーSwitched CO_2 Laser asa Pump Source for a FarーInfrared Laser with a High Peak Power and a High Repetition Rate" IEEE J.of Quantum Electron. 25. 1591-1594 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Shirai,J.Bae,T.Nishida,and K.Mizuno: "SUBMILLIMETERーWAVE LASER PUMPED BY AN EMQーSWITCHED CO_2 LASER" Conf.Digest of 13th Int.Conf.on Infrared and Millimeter Waves. 1039. 312-313 (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Bae,K.Furuya,H.Shirai,T.Nishida,T.nozokido,and K.Mizuno: "THE INVERSE SMITHーPURCELL EFFECT AT SUBMILLIMETER WAVELENGTHS" Conf.Digest of 13th Int.Conf.on Infrared and Millimeter Waves. 1039. 412-413 (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Bae,K.Furuya,H.Shirai,T.Nishida,T.Nozokido,and K.Mizuno: "THE INVERSE SMITHーPURCELLEFFECT AT SUBMILLIMETER WAVELENGTHS" Poatーdeadline papers of 16th Int.Conf.on Quantum Electronics. PDー25. 56-57 (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Mizuno and J.Bae: "The ledatron and the related electron beam devices" 自由電子レ-ザ-東京国際シンポジュウム'90ABSTRACTS. H-1 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Bae, K. Furuya, H. Shirai, T. Nozokido, and K. Mizuno: "The Inverse Smith-Purcell Effect in the Submillimeter Wave Region -Theoretical Analyses-" Jap. J. Appl. Phys., Vol. 27, No.3, pp. 408 - 412, 1988.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Bae, T. Nozokido, H. Shirai, K. Furuya, T. Nishida, K.Mizuno: "An EMQ-Switched CO_2 Laser asa Pump Source for a Far-Infrared Laser with a High Peak Power and a High Repetition Rate" IEEE J. of Quantum Electron., Vol.25, No.7, pp.1591-1594, 1989.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Shirai, J. Bae, T. Nishida, and K. Mizuno: "SUBMILLIMETER-WAVE LASER PUMPED BY AN EMQ-SWITCHED CO_2 LASER" Conf. Digest of 13th Int. Conf. on Infrared and Millimeter Waves, SPIE Vol.1039, pp.312-313, 1988.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Bae, K. Furuya, H. Shirai, T. Nishida, T. Nozokido, and K. Mizuno: "THE INVERSE SMITH-PURCELL EFFECT AT SUBMILLIMETER WAVELENGTHS" Conf. Digest of 13th Int. Conf. on Infrared and Millimeter Waves, SPIE Vol.1039, pp.412-413 1988.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Bae, K. Furuya, H. Shirai, T. Nishida, T. Nozokido, and K. Mizuno: "THE INVERSE SMITH-PURCELL EFFECT AT SUBMILLIMETER WAVELENGTHS" Poat-deadline Papers of 16th Int. Conf. on Quantum Electronics, PD-25, 1988, pp.56-57.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Mizuno and J. Bae: "The ledatron and the related electron beam devices" ABSTRACTS in Tokyo International Symposium '90 of Free Electron Laser, H-1, 1990.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Bae,T.Nozokido,H.Shirai.K.Furuya,T.Nishida,and K.Mizuno: "An EMQ-Switched CO2 Laser as a Pump Source for a Far-Infrared Laser with a High Peak Power and a High Repetition Rate" IEEE J.of Quantum Electron.25. 1591-1594 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] ぺい鐘石,西田尚司,近藤浩史,水野皓司: "レ-ザ-光を用いた電子加速器の基礎的研究" 応用物理学会東北支部第44回学術講演会予稿集. 19-20 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] K.Mizuno and J.Bae: "The ledatron and the related electron beam devices" 自由電子レ-ザ-東京国際シンポジュウム'90ABSTRACTS. H-1 (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] ぺい鐘石,西田尚司,近藤浩史,水野皓司: "レ-ザ-光を用いた電子加速器の基礎的研研" 第37回応用物理学関係連合講演会 講演会予稿集. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] J.Bae;K.Furuya;H.Shirai;T.Nishida;T.Nozokido;K.Mizuno: Conf.Digest of 13th Int.Conf.on Infrared and Millimeter Waves.SPIE1039. 412-413 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] H.Shirai;J.Bae;T.Nishida;K.Mizuno: Conf.Digest of 13th Int.Conf.on Infrared and Millimeter Waves.SPIE1039. 312-313 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] J.Bae;T.Nozokido;H.Shirai;K.Furuya;T.Nishida;K.Mizuno: IEEE JOURNAL OF QUANTUM ELECTRONICS.

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 白井宏和、〓鐘石、西田尚司、水野晧司: 第49回応用物理学術講演会予稿集. 822 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 白井宏和、〓鐘石、西田尚司、水野晧司: 昭和63年度電気関係学校東北支部連合大会. 1G10-247 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] J.Bae;K.Furuya;H.Shirai;T.Nishida;T.Nozokido;K.Mizuno: Poat-deadling Papers of 16th Int.Conf.on Quantum Electronics. PD-25. 56-57 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書

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公開日: 1988-04-01   更新日: 2016-04-21  

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