共鳴遷移放射法による小型電子加速器を用いた高輝度X線マイクロビームの実現

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10558079
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 今西 信嗣 京都大学, 工学研究科, 教授 (10027138)
• 研究分担者: 今井 誠 京都大学, 工学研究科, 助手 (60263117) ; 伊藤 秋男 京都大学, 工学研究科, 助教授 (90243055)
• キーワード: 共鳴遷移放射 / 相対論的電子 / 高輝度X線源 / エネルギースペクトル / 放出角度分布 / 単色X線 / マイクロビーム / 偏光

研究概要

1.研究目的共鳴遷移放射を用いて100MeV程度の小型加速器により高品位高輝度のX線発生源を実現する。つまり、電子ビームのエミッタンスの改善、ダイアモシド薄膜など厚さの精度の高い低原子番号薄膜スタックの利用、高集光筒型ミラーの製作により、シミュレーション計算で予想される集光面積〜1μm^2、輝度10^<12>-10^<14>photons/(s・mrad^2・mm^2・0.1%b.w.mA)の高輝度マイクロビームを実現する。また、共鳴遷移放射はコーン状に放射され、環境断面の位置に応じて偏光したX線が得られる。偏光光源の実現もめざす。
2.今年度に得られた成果
(1) シミュレーション計算により、電子ビームのエミックタンスならびに誘電媒質スタックの材料、厚さ、周期長・配置がX線の強度、広がりならびにエネルギー分解能に及ぼす影響にいて検討した。
(2) 誘電媒脅としてカプトン有機薄膜を用い、厚さ、周期長、枚数を系統的に変えて、相対論的電子ビームにより発生する共鳴遷移放射のエネルギースペクトルならびに角度分布を、結晶分光型の高分解能X線スペクトロメータを用いて真空下で測定した。
(3) 実験結果を解析し、シミュレーション予測と比較検討を行った。
(4) さらに実験を繰り返しエネネルギー分解能の向上を試行している。
(5) 得られたエネルギースぺクトルおよび角度分布についての結菓を検討し、共鳴遷移放射の性質ならびにその利用に力点をおいてまとめ公表した。

研究成果

• [文献書誌] 栗田高明: "Brilliant Resonant Transition Radiation X Rays Focused by Total Reflection Optics" Proc.of 6^<th> Inter.Conf.on X-Ray Lasers. (in press). (1999)
• [文献書誌] 矢島千秋: "Generation of Quasimonochromatic Resonant Transition Radiation X Rays Using a K-Shell Photoabsorption Edge" Proc.First Asian Particle Accelerator Conference. (in press). (1999)
• [文献書誌] 矢島千秋: "Generation of Coherent Transition Radiation" Proc.of Inter.Symp.On Environment-Conscious Innovative Materials Processing with Advanced Energy Source. (in press). (1999)