自由電子レーザー生成用小型アンジュレーターの最適化

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12740148
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 紀井 俊輝 京都大学, エネルギー理工学研究所, 助手 (30314280)
• キーワード: 自由電子ビーム / 電子ビーム

研究概要

相対論的速度の電子を周期的磁場中で蛇行させることによって生成される自由電子レーザーは従来のレーザーとは異なり波長可変の自由度が大きく、大出力化、高効率化の潜在能力が高く新たな光源として期待されている。現在、自由度の高い自由電子レーザーを用いた小型光源を開発し光源として基礎研究、応用研究、工業等への利用を推進させることが強く望まれている。
スタガードアレイ型アンジュレーターは短い磁場の周期長で高いアンジュレーター磁場を得ることが可能な点、および外部からの機械的な調整を一切必要とせずにソレノイドに流す電流のみで磁場分布を自由に制御できるという特徴をもち、小型自由電子レーザー装置への応用が期待されるが、これまで実験的研究はあまり行われていなかった。
本研究により、電子ビームを輸送する真空配管中に強磁性体および非磁性体を周期的に配置するきわめてコンパクトなスタガードアレイアンジュレーター実現の可能性が高いことが明らかになった。
今後の課題としては実際にビームラインへ装置を組み込み、自発放射光の確認およびレーザー発振実験を行うことが重要であると思われる。

研究成果

• [文献書誌] T.Kii, T.Yamaguchi, R.Ikeda, Z.Dong, K.Masuda, H.Toku, K.Yoshikawa, T.Yamazaki: "Experiment and analysis on back-bombardment effect in thermionic RF gun"Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. A475 1-3. 588-592 (2001)
• [文献書誌] T.Kii, K.Masuda, S.Amazaki, T.Horii, H.Toku, K.Yoshikawa, H.Ohgaki, T.Yamazaki: "Evaluation of thermal effects due to back-streaming electrons in IAE RF gun"Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. (In press).
• [文献書誌] K.Masuda, J.Kitagaki, Z.Dong, T.Kii, T.Yamazaki, K.Yoshikawa: "A design study of a staggered array undulator for high longitudinal uniforminity of undulator peak fields by use of a 2-D code"Nnclear Instruments & Methods in Physics Research. A475 1-3. 608-612 (2001)
• [文献書誌] Kitagaki, K.Masuda, Z.Dong, T.Kii, T.Yamazaki, K.Yoshikawa: "A design study on electron beam confinement in a staggered array undulator based on a 3D code"Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. A475 1-3. 613-616 (2001)