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2009 年度 研究成果報告書

レーザー蓄積装置を活用した国際リニアコライダービーム診断技術に関する融合研究

研究課題

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研究課題/領域番号 17GS0210
研究種目

学術創成研究費

配分区分補助金
研究機関大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構

研究代表者

浦川 順治  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 教授 (00160333)

研究分担者 早野 仁司  高エネ研機構, 加速器, 教授 (00173055)
大森 恒彦  高エネ研機構, 素粒子原子核研, 講師 (80185389)
横谷 馨  高エネ研機構, 加速器, 教授 (40141973)
東 保男  高エネ研機構, 機械工学センター, 准教授 (70208742)
照沼 信浩  高エネ研機構, 加速器, 准教授 (70237014)
荒木 栄  高エネ研機構, 加速器, 技師 (50391777)
奥木 敏行  高エネ研機構, 加速器, 助教 (40332118)
本田 洋介  高エネ研機構, 加速器, 助教 (40509783)
久保 浄  高エネ研機構, 加速器, 准教授 (60195485)
連携研究者 笹尾 登  岡山大学, 極限量子研究コア, 教授 (10115850)
黒田 隆之助  産業技術総合研究所, 研究員 (70350428)
鷲尾 方一  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70158608)
阪井 寛志  高エネ研究機構, 加速器, 助教 (50345229)
谷口 敬  岡山大学, 極限量子研究コア, 准教授 (60163630)
高橋 徹  広島大学, 先端物質科学研究科, 准教授 (50253050)
坂上 和之  早稲田大学, 理工学術院, 研究員 (80546333)
研究協力者 栗木 雅夫  広島大学, 先端物質科学研究科, 教授 (80321537)
田内 利明  高エネ研機構, 素粒子原子核研, 准教授 (20154726)
清水 洋孝  高エネルギー加速器研究機構, 研究員 (10448251)
福田 将史  高エネ研究機構, 加速器, 特別助教
ALEXANDER Aryshev  高エネルギー加速器研究機構, 研究員
GRAHAME Blair  Royal Holloway, University of London (RHUL), 物理部, 教授
STEWART Boogert  RHUL, 物理部, 講師
DAIVD Howell  Oxford University, Optical Physicist Brian Foster Oxford University, 物理部, 教授
ALESSANDRO Variola  Linear Accelerator Laboratory (LAL) in France, 研究部長
FABIAN Zomer  University of South Paris, LAL, 教授
NICOLAS Delerue  LAL, 研究員
MARC Ross  Fermilab, 開発研究部長
JOSEF Frisch  SLAC, Menlo Park, California, 主任研究員
研究期間 (年度) 2005 – 2009
キーワード国際協力 / 素粒子実験 / 高性能レーザー / 光源技術 / ナノ制御
研究概要

高反射率ミラー光共振器にパルスレーザー蓄積(1000倍の蓄積増幅)と同時に数ミクロンレーザーワイヤーウェスト(30um,5um)またはサブミクロンレーザー干渉縞(干渉縞ピッチ500nm)の安定生成、およびレーザーと高エネルギー電子ビームの衝突によって、数ミクロンからサブミクロンサイズの高エネルギー電子ビームサイズ測定が可能であることを示した。実用化の為に小型光共振器およびパルスレーザー発振装置製作を継続している。

  • 研究成果

    (48件)

すべて 2011 2010 2009 2008 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (22件) (うち査読あり 22件) 学会発表 (16件) 図書 (3件) 備考 (4件) 産業財産権 (3件) (うち外国 2件)

  • [雑誌論文] Experimental results of an rf gun and the generation of a multibunch beam2011

    • 著者名/発表者名
      A.Deshpande, S.Araki, M.Fukuda, K.Sakaue, N.Terunuma, J.Urakawa, M.Washio
    • 雑誌名

      Physical Review Special Topics- Accelerators and Beams 14

      ページ: 063501-1,-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Luminosity optimization schemes in Compton experiments based on Fabry-Perot optical resonators2011

    • 著者名/発表者名
      A.Variola, F.Zomer, E.Bulyak, P.Gladkikh, V.Skomorokhov, T.Omori, J.Urakawa
    • 雑誌名

      Physical Review Special Topics-Accelerators and Beams 14

      ページ: 031001-1,-11

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a compact X-ray source based on Compton scattering using a 1.3GHz superconducting RF accelerating linac and a new laser storage cavity2011

    • 著者名/発表者名
      Junji Urakawa
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 637

      ページ: S47-S50

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Upgrade of the accelerator for the laser undulator compact X-ray source (LUCX)2011

    • 著者名/発表者名
      M.Fukuda, S.Araki, A.Deshpande, Y.Higashi, Y.Honda, K.Sakaue, N.Sasao, T.Taniguchi, N.Terunuma, J.Urakawa
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 637

      ページ: S67-S71

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a laser pulse storage technique in an optical super-cavity for a compact X-ray source based on laser-Compton scattering2011

    • 著者名/発表者名
      K.Sakaue, S.Araki, M.Fukuda, Y.Higashi, Y.Honda, N.Sasao, H.Shimizu, T.Taniguchi, M.Washio
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 637

      ページ: S107-S111

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Micron-scale laser-wire scanner for the KEK Accelerator Test Facility extraction line2010

    • 著者名/発表者名
      S.Boogert, G.Blair, G.Boorman, A.Bosco, L.Deacon, P.Karataev, A.Aryshev, M.Fukuda, N.Terunuma, J.Urakawa, L.Corner, N.Delerue, B.Forster, D.Howell, M.Newman, R.Senanayake, R.Walczak, F.Ganaway
    • 雑誌名

      Physical Review Special Topics-Accelerators and Beams 13

      ページ: 122801-1,-16

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photon generation by laser-Compton scattering at the KEK-ATF2010

    • 著者名/発表者名
      S.Miyoshi, T.Akagi, S.Araki, Y.Funahashi, T.Hirose, Y.Honda, M.Kuriki, X.Li, T.Okugi, T.Omori, G.Pei, K.Sakaue, H.Shimizu, T.Takahashi, N.Terunuma, J.Urakawa, Y.Ushio, M.Washio
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 623

      ページ: 576-578

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Micron size laser-wire system at the ATF extraction line, recent results and ATF-II upgrade2010

    • 著者名/発表者名
      A.Aryshev, G.Blair, S.Boogert, G.Boorman, A.Bosco, L.Corner, L.Deacon, N.Delerue, B.Foster, F.Gannaway, H.Hayano, D.Howell, P.Karataev, L.Nevay, M.Newman, R.Senanayake, N.Terunuma, J.Urakawa, R.Walczak
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 623

      ページ: 564-566

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Compton ring for nuclear waste management2010

    • 著者名/発表者名
      E.Bulyak, P.Gladkikh, T.Omori, V.Skomorokhov, J.Urakawa
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 621

      ページ: 105-110

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Present status and first results of the final focus beam line at the KEK Accelerator Test Facility2010

    • 著者名/発表者名
      P.Bambade, S.Araki, Y.Honda, K.Kubo, T.Okugi, N.Terunuma, J.Urakawa, K.Yokoya
    • 雑誌名

      Physical Review Special Topics- Accelerators and Beams 13

      ページ: 042801-1,-10

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of an S-band RF gun with a Cs_2Te photocathode for the KEK-ATF2010

    • 著者名/発表者名
      N.Terunuma, A.Murata, M.Fukuda, K.Hirano, Y.Kamiya, T.Kii, M.Kuriki, R.Kuroda, H.Ohgaki, K.Sakaue, M.Takano, T.Takatomi, J.Urakawa, M.Washio, Y.Yamazaki, J.Yang
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 613

      ページ: 1-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of pulsed x-ray trains produced by laser-electron Compton Scatterings2009

    • 著者名/発表者名
      K.Sakaue, M.Washio, S.Araki, M.Fukuda, Y.Higashi, Y.Honda, T.Omori, T.Taniguchi, N.Terunuma, J.Urakawa, N.Sasao
    • 雑誌名

      REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS 80

      ページ: 123304-1,-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photon Generation by Laser-Compton Scattering Using an Optical Resonant Cavity at the KEK-ATF Electron Ring2009

    • 著者名/発表者名
      H.Shimizu, S.Araki, Y.Funahashi, Y.Honda, T.Okugi, T.Omori, N.Terunuma, J.Urakawa, M.Kuriki, S.Miyoshi, T.Takahashi, Y.Ushio, T.Hirose, K.Sakaue, M.Washio, P.Guoxi, L.XiaoPing
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan Vol.78, No.7

      ページ: 074501-1,-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stabilization of a non-planar optical cavity using its polarization property2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Honda, H.Shimizu, M.Fukuda, T.Omori, J.Urakawa, K.Sakaue, H.Sakai, N.Sasao
    • 雑誌名

      Optics Communications 282

      ページ: 3108-3112

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of a mode separated RF photo cathode gun2009

    • 著者名/発表者名
      A.Deshpande, S.Araki, M.Fukuda, K.Sakaue, N.Terunuma, J.Urakawa, N.Sasao, M.Washio
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 600

      ページ: 361-366

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent progress of a soft X-ray generation system based on inverse Compton scattering at Waseda University2008

    • 著者名/発表者名
      K.Sakaue, T.Gowa, H.Hayano, Y.Kamiya, S.Kashiwagi, R.Kuroda, A.Masuda, R.Moriyama, J.Urakawa, K.Ushida, X.Wang, M.Washio
    • 雑誌名

      Radiation Physics and Chemistry 77

      ページ: 1136-1141

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a high-resolution cavity-beam position monitor2008

    • 著者名/発表者名
      Y.Inoue, H.Hayano, Y.Honda, T.Takatomi, T.Tauchi, J.Urakawa, S.Komamiya, T.Nakamura, T.Sanuki, Eun-San Kim, Seung-Hwan Shin, V.Vogel
    • 雑誌名

      Phys.Rev.ST Accel.Beams 11

      ページ: 062801-1,-13

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Beam loading compensation for accelerator of multi-bunch electron beam train2008

    • 著者名/発表者名
      S.Liu, M.Fukuda, S.Araki, N.Terunuma, J.Urakawa, K.Hirano, N.Sasao
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 584

      ページ: 1-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Beam dynamics in Compton ring gamma sources2006

    • 著者名/発表者名
      Eugene Bulyak, Peter Gladkikh, Vladislav Skomorokhov, Tsunehiko Omori, Junji Urakawa, Klaus Moenig, Frank Zimmermann
    • 雑誌名

      Physical Review Special Topics-Accelerators and Beams 9

      ページ: 094001-1,-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of the Second Harmonic in Thomson Scattering from Relativistic Electrons2006

    • 著者名/発表者名
      Marcus Babzien, Ilan Ben-Zvi, Karl Kusche, Igor V.Pavlishin, Igor V.Pogorelsky, David P.Siddons, Vitaly Yakimenko, David Cline, Feng Zhou, Tachishige Hirose, Yoshio Kamiya, Tetsuro Kumita, Tsunehiko Omori, Junji Urakawa, Kaoru Yokoya
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 96

      ページ: 054802-1,-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient Propagation of Polarization from Laser Photons to Positron through Compton Scattering and Electron-Positron Pair Creation2006

    • 著者名/発表者名
      T.Omori, M.Fukuda, T.Hirose, Y.Kurihara, R.Kuroda, M.Nomura, A.Ohashi, T.Okugi, K.Sakaue, T.Saito, J.Urakawa, M.Washio, I.Yamazaki
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 96

      ページ: 114801-1,-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Upgraded laser wire beam profile monitor2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Honda, N.Sasao, S.Araki, Y.Higashi, T.Okugi, T.Taniguchi, J.Urakawa, Y.Yamazaki, K.Hirano, M.Nomura, M.Takano, H.Sakai
    • 雑誌名

      Nucl.Instr.and Meth.A, ELSEVIER 538

      ページ: 100-115

    • 査読あり
  • [学会発表] 社会に役立つ放射光科学と加速器技術の最前線2011

    • 著者名/発表者名
      浦川順治
    • 学会等名
      日本放射光学会市民公開講座
    • 発表場所
      つくば国際会議場エポカル中ホール
    • 年月日
      2011-01-09
  • [学会発表] 高輝度偏極光源の為の4枚鏡光蓄積共振器の開発2010

    • 著者名/発表者名
      赤木智哉, 他
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      九州工業大学戸畑キャンパス
    • 年月日
      2010-09-14
  • [学会発表] 偏極ガンマ線/陽電子生成のための3D-4 mirrorレーザー蓄積装置2010

    • 著者名/発表者名
      浦川順治, 他
    • 学会等名
      日本加速器学会年次大会
    • 発表場所
      姫路市文化センター
    • 年月日
      2010-08-04
  • [学会発表] 「量子ビーム発生と利用の最前線」超伝導加速器による次世代小型高輝度光子ビーム源の開発2010

    • 著者名/発表者名
      浦川順治
    • 学会等名
      日本原子力学会春の年会
    • 発表場所
      茨城大学水戸キャンパス
    • 年月日
      2010-03-27
  • [学会発表] KEK-ATFにおけるILC偏極陽電子源の為のレーザー蓄積共振器を用いたガンマ線生成実験2010

    • 著者名/発表者名
      三好修平, 他
    • 学会等名
      日本物理学会年次大会
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス
    • 年月日
      2010-03-22
  • [学会発表] 3-Dimensional Beam Profile Monitor Based on a Pulse Storage in an Optical Cavity for Multi-bunch Electron Beam2009

    • 著者名/発表者名
      坂上和之, et al.
    • 学会等名
      Proceedings of PAC09, WE3GRC04
    • 発表場所
      Vancouver, BC, Canada
    • 年月日
      20090000
  • [学会発表] 新竹モニタによるATF2衝突点ビームサイズ測定2009

    • 著者名/発表者名
      中山隆志, 他
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      甲南大学岡本キャンパス
    • 年月日
      2009-09-10
  • [学会発表] KEK-ATFダンピングリングにおけるLaser-WireシステムによるBeam Size及びEmittance測定とその改良2009

    • 著者名/発表者名
      清水洋孝, 他
    • 学会等名
      日本加速器学会年次大会
    • 発表場所
      日本原子力機構東海
    • 年月日
      2009-08-05
  • [学会発表] KEK-ATFにおけるILC偏極陽電子源の為のレーザー共振器を用いた高輝度ガンマ線生成実験II2008

    • 著者名/発表者名
      赤木智哉, 他
    • 学会等名
      日本物理学会年次大会
    • 発表場所
      立教大学池袋キャンパス
    • 年月日
      2008-03-27
  • [学会発表] KEK小型電子加速器におけるレーザー蓄積装置を用いた小型X線源(LUCX)の開発(5)2008

    • 著者名/発表者名
      坂上和之, 他
    • 学会等名
      日本物理学会年次大会
    • 発表場所
      近畿大学本部キャンパス
    • 年月日
      2008-03-26
  • [学会発表] ACHIEVEMENT OF ATF AND ITS FUTURE PLANS2007

    • 著者名/発表者名
      浦川順治
    • 学会等名
      Invited talk, Proceedings of APAC 2007, FRXMA03
    • URL

      http://apac07.cat.ernet.in/

    • 発表場所
      Indore, India
    • 年月日
      20070000
  • [学会発表] Beam Instrumentation Experience at ATF2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Honda
    • 学会等名
      Invited talk, Proceedings of APAC 2007, WEZH102
    • 発表場所
      Indore, India
    • 年月日
      20070000
  • [学会発表] ILC計画に向けた偏極陽電子源の高強度ガンマ線生成のためのレーザー蓄積空洞開発実験2007

    • 著者名/発表者名
      清水洋孝, 他
    • 学会等名
      日本物理学会年次大会
    • 発表場所
      首都大学東京南大沢キャンパス
    • 年月日
      2007-03-27
  • [学会発表] Development of Pulse Laser Super-Cavity for Compact High Flux X-ray Sources2006

    • 著者名/発表者名
      坂上和之, et al.
    • 学会等名
      Proceedings of EPAC 2006, THPCH154
    • 発表場所
      Edinburgh, Scotland
    • 年月日
      20060000
  • [学会発表] レーザーコンプトン散乱を用いた小型硬X線源のためのレーザー蓄積装置の開発2006

    • 著者名/発表者名
      坂上和之, 他
    • 学会等名
      日本物理学会年次大会
    • 発表場所
      松山大学
    • 年月日
      2006-03-27
  • [学会発表] Laser Interferometer with Optical Cavity and Cavity BPMs2005

    • 著者名/発表者名
      J.Urakawa
    • 学会等名
      Proceedings of NANOBEAM 2005(150-152)
    • 発表場所
      Uji, Kyoto University, Japan
    • 年月日
      20051017-20051021
  • [図書] 学術の動向(21世紀の化学の夢-次世代光源 第16巻、第5号)2011

    • 著者名/発表者名
      浦川順治
    • 総ページ数
      86-91
  • [図書] 加速器とレーザー2009

    • 著者名/発表者名
      浦川順治
    • 総ページ数
      151
    • 出版者
      「光科学研究の最前線2」編集委員会出版
  • [図書] 加速器とレーザー(光科学研究の最前線)2006

    • 著者名/発表者名
      浦川順治
    • 総ページ数
      232-235
    • 出版者
      「光科学研究の最前線」編集委員会出版
  • [備考] ホームページ等

  • [備考] 震災でサーバーが故障中のため、のURLを用意した

    • URL

      http://www-atf.kek.jp/lwi/

  • [備考] 旧URLは

    • URL

      http://atfweb.kek.jp/lwi/

  • [備考] は本成果を応用した新プロジェクトのWebです

    • URL

      http://kocbeam.kek.jp/index.html

  • [産業財産権] 偏光レーザー発振方法、偏光放射線発生方法及びシステム2011

    • 発明者名
      浦川順治、本田洋介、清水洋孝
    • 権利者名
      高エネルギー加速器研究機構
    • 産業財産権番号
      発明特許,WO2011016378(A1)
    • 出願年月日
      2011-02-10
    • 外国
  • [産業財産権] レーザーコンプトン散乱を利用した光源用レーザー2011

    • 発明者名
      本田洋介、浦川順治、坂上和之
    • 権利者名
      高エネルギー加速器研究機構
    • 産業財産権番号
      発明特許,WO2011016379(A1)
    • 出願年月日
      2011-02-10
    • 外国
  • [産業財産権] 光陰極高周波電子銃空洞装置2010

    • 発明者名
      浦川順治、照沼信浩、高富俊和
    • 権利者名
      高エネルギー加速器研究機構
    • 産業財産権番号
      発明特許,特願2010-215840
    • 出願年月日
      2010-09-30

URL: 

公開日: 2012-01-26   更新日: 2016-04-21  

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