研究課題
基盤研究(A)
1.低エネルギーγ線の発生技術蓄積リング収納部のビームライン基幹部に設置したレーザー導入チェンバまでの約20mを、管内に露点-40℃の乾燥空気を満たしたアクリル中空導波管により、約80%のレーザー光伝送効率を達成した。チェンバから約2m上流部に焦電センサーを用いたモニターを開発・設置し、蓄積電子との相互作用点へ向けたレーザー光軸調整を行った。基幹部ダクト内の多数のアパーチャー制限による回折効果を考慮した計算により、γ線発生量はNγ=1.1×10^4photons/sec(波長118.8μm、出力2Wのレーザー入射時)と評価された。2.高性能光励起FIRレーザーの開発励起用CO_2レーザーは、118.8μm発振線(レーザー媒質CH_30H)のための励起線9P(36)で234.5Wが得られた。FIRレーザー最大出力は約1.6W、約24時間の連続発振で出力変動±1%の長時間安定性が達成された。20MeV領域ガンマ線生成のために短波長FIRレーザーの開発(約1.6Wの57μmレーザーの発振に成功)、高抵抗シリコンによる48μm、57μmレーザー用光学素子の開発を行った。3.生成γ線の計測生成γ線と同軸上の放射光による測定系パイルアップ対策のため、検出器(φ50×90mmのLYSOシンチレータ)は、前方にPb20mm、C200mmアブソーバ、各々長さ50mmの10mmφと12mmφのPbコリメータを置き、バックグラウンド低減のための10mm厚の鉛の箱の中に設置した。エネルギー校正には^<88>Y線源を用いた。測定中に蓄積電子が逆コンプトン散乱により失われていないことを確認した。測定結果からアブソーバの吸収などの影響を考慮して求めたγ線の発生量は、レーザー2W換算で6×10^3photons/sec程度と評価された。4.今後の計画高強度γ線生成のために、約16mの相互作用領域が取れる新ビームラインでの計画を進めている。相互作用領域近傍までレーザー光を導波管で伝送し、レーザー光の角度拡がりによる実効的逆コンプトン断面積の減少を緩和する。ミラーチェンバの製作・設置、レーザークリーンルーム建設、導波管設置を完了した。γ線発生量は10^5photons/sec以上が見込める。
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