先進量子放射光源のための高周波電子銃の高性能化新方式

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18686010
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用物理学一般
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 増田 開 京都大学, エネルギー理工学研究所, 准教授 (80303907)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 電子銃 / 電子加速器 / 高周波電子銃 / 逆流電子 / back-bombardment / 高周波三極管構造 / 三極管型高周波電子銃 / テラヘルツ・赤外光源

研究概要

熱陰極高周波電子銃においてマクロパルス長を制限している逆流電子の陰極衝突・加熱を大幅に抑制可能な新型電子銃, 三極管型熱陰極高周波電子銃を提案した. 数値解析による設計, 高周波電力分岐供給系の整備, プロトタイプ試験を経て, 最終的に原理実証機を設計・製作した. 従来型と比べて, 20倍程度のピーク電流, 同程度のエミッタンスの運転条件で, 逆流電子電力を約80%も削減可能であるとの数値解析結果を得た.

研究成果

• [雑誌論文] A Triode-Type Thermionic RF Gun for Drastic Reduction of Back-Streaming Electrons (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Shiiyama, K. Kanno, K. Masuda, H. Zen, S. Sasaki, T. Kii, H. Ohgaki and E. Tanabe
  • 雑誌名: Proc. of 29^<th> FEL international conference ページ: 398-401
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design Study of RF Triode Structure for the KU-FEL Thermionic RF Gun (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Masuda, K. Kusukame, T. Shiiyama, H. Zen, T. Kii, H. Ohgaki, K. Yoshikawa and T. Yamazaki
  • 雑誌名: Proc. of 28^<th> International Free Electron Laser Conference ページ: 656-660
  • 査読あり
• [学会発表] 三極管型熱陰極高周波電子銃の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 増田開, 椎山拓己, 菅野浩一, 大垣英明, 紀井俊輝, 全炳俊, 佐々木怜, 田辺英二
  • 学会等名: 日本原子力学会2008春の年会
  • 発表場所: 大阪大学吹田キャンパス
  • 年月日: 20080326-28
• [学会発表] 小型中赤外FEL用電子源としての三極管型熱陰極高周波電子銃の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 椎山拓己, 増田開, 菅野浩一, 全炳俊, 佐々木怜, 紀井俊輝, 大垣英明, 田辺英二
  • 学会等名: 第14回FELとHigh-Power Radiation 研究会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 20080306-07
• [学会発表] 三極管構造熱陰極型高周波電子銃の設計 (2007)
  • 著者名/発表者名: 椎山拓己, 菅野浩一, 増田開, 全炳俊, 紀井俊輝, 大垣英明, 田辺英二
  • 学会等名: 第4回日本加速器学会年会
  • 発表場所: 和光市民文化センターサンアゼリア
  • 年月日: 20070801-03
• [学会発表] 三極管構造による熱RF電子銃における逆流電子の低減 (2006)
  • 著者名/発表者名: 増田開, 椎山拓己, 菅野浩一, 加藤将太, 全炳俊, 紀井俊輝, 大垣英明, 吉川潔, 山嵜鉄夫, 田辺英二
  • 学会等名: 第4回高輝度・高周波電子銃研究会
  • 発表場所: 東海村テクノ交流館リコッティ
  • 年月日: 20061120-21
• [学会発表] 三極管構造を用いた熱陰極型高周波電子銃の設計 (2006)
  • 著者名/発表者名: 増田開, 楠亀弘一, 椎山拓己, 全炳俊, 紀井俊輝, 大垣英明, 吉川潔, 山嵜鉄夫
  • 学会等名: 日本原子力学会2006年秋の年会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 20060927-28
• [備考] 水野明彦, 増田開, 「高輝度電子銃シミュレーション研究会報告」, 加速器(日本加速器学会) 4-1 (2007) 55-56.