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1.金属格子における放射について二次元シミュレーションを踏まえて三次元コードを開発した。この三次元シミュレーションでは、横方向放射、エッジ反射、電磁場空間分布などを含み、いろいろな物理問題点を研究できる。超放射に関する閾値電流、スペクトル特徴、放射の空間分布、放射効率などさまざまな問題を研究してきた。電子ビームと表面波との相互作用、バンチ生成、高調波スペクトルと放出特性を調べた。そのうえ、放射性能を改善するために、側壁金属格子を提案し、三次元コードで研究した。この側壁格子での放射装置は、発振やすい、出力向上、起動電流低いなどの利点を持ち、実用性が高い。
2.電子ビーム装置によって実験配置を詳しく計画した。電子ビームのパラメータを持つ理論計算とシミュレーションによって金属格子の寸法を確定し、それで、電子ビームと格子との作用場所真空チャンバーをデザインした。主な実験部品は製作中或いは納品された。計算出し放射波長によって、検出装置と必要な実験備品を用意した。
3.テラヘルツへの小型チェレンコフ自由電子レーザーについての研究を行ってきた。この小型チェレンコフ装置は、2個の裏打ちされた平行な誘電体スラブで部分的に満たされた長方形の波ガイドで構成される。それで、〜50keVの電子ビームを使い、〜10mW出力のテラヘルツ放射が期待される。理論解析と数値計算で、分散特性、小信号利得、発振電流などを明らかにした。この研究結果は実験に役立っている。
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