| 研究課題/領域番号 |
15J02667
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
野澤 一太 大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| キーワード | アト秒電子ビーム / レーザーフォトカソードRF電子銃ライナック / 電子ビームパルス幅測定 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、アト秒電子ビームの発生及び計測手法を確立することである。当該年度は、ビームトラッキングシミュレーションによるビーム圧縮条件の検討と電子ビームパルス幅測定手法の高度化に取り組んだ。
ビームトラッキングシミュレーションにはGeneral Particle Tracer (GPT)というシミュレーションソフトウェアを使用し、既存のレーザーフォトカソードRF電子銃ライナックシステムに関してバンチ長やエミッタンスといった電子ビームを特徴付けるパラメータについて検討を行った。現状、GPTのインプットファイル及びPoisson Superfishによるフィールドマップの作成が完了し、加速器全体をシミュレートできる環境が整ったため、今後、アト秒電子ビーム発生のために具体的なパラメータを探索していく予定である。
電子ビームのパルス幅測定は、電子ビームが放射するコヒーレント遷移放射（CTR, Coherent Transition Radiation）のインターフェログラムをマイケルソン干渉計で計測し周波数解析を行うことにより実施するが、測定系の周波数帯域が測定可能なパルス幅の制限となる。そのため、本研究では、電子ビームパルス幅測定手法の高度化を行い、二つの検出器からのシグナルを同時検出することで測定周波数帯域の拡張を図った。本研究の成果として、これまでに最短5フェムト秒の電子ビームの計測に成功している。今後はより短パルスの電子ビーム発生に取り組み、サブフェムト秒・アト秒電子ビームの発生と計測を実施する予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当該年度は、General Particle Tracer (GPT)を使用したビームトラッキングシミュレーションと電子ビームのパルス幅測定の高度化を実施した。現状、目標とするアト秒電子ビーム発生・計測の前段階であるフェムト秒電子ビームの発生と計測に成功したため、研究目標であるアト秒電子ビームに向け、研究を推し進める予定である。また、シミュレーション・実験の両面に関して、平成28年度の目標である、アト秒電子ビーム発生に向けた実験的・理論的な知見を得ることへの研究環境が概ね整ったと考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後の研究の推進方策として、下記の項目について研究を行う予定である。
(1)アト秒電子ビーム発生に向けた理論的検討
昨年度に整えた加速器全体をシミュレートできる環境を用いて、アト秒電子ビーム発生条件について詳細を検討する。
(2)アト秒電子ビーム発生実験
構築したパルス幅測定装置を用いて、電荷量や加速位相、エミッタンスなどのビームパラメータについて最適な電子ビーム圧縮条件を実験的に検証する。得られた結果についてシミュレーションとの比較を行い、アト秒電子ビーム発生に向けた実験的な知見を得る。
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