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2022 年度 実績報告書

Study of electron longitudinal phase space in laser wakefield acceleration via electro-optic streaking technique

研究課題

研究課題/領域番号 21K17998
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構

研究代表者

黄 開  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 光量子科学研究部, 主任研究員 (30866166)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2023-03-31
キーワードhigh power laser / electron acceleration / beam diagnostics / longitudinal phase space / electro-optic sampling
研究実績の概要

We proposed a brand new electro-optic streaking technique for the single-shot measurement of the electron longitudinal phase space (LPS) in laser wakefield acceleration. Based on the preparations in the first fiscal year, the major research achievements in the last fiscal year are:
(1) For the experimental aspect: The experimental set-up of the LPS measurement in LWFA was carefully designed. A dog-leg system composed of two dipole magnet was designed. The magnets have been manufactured and delivered. For easier access to the overall self-field information of the electron bunches, the measurement on the transition radiations (TR) from the electron bunches are planned.
(2) For the theoretical aspect: I have developed a code covering all the sessions in the LPS measurement: time lag calculation in the dog-leg, TR imaging calculation, electro-optic (EO) signal calculation, etc. In the calculation, I have observed distinguishable differences of the EO signals when the electron bunches have different temporal energy chirps.
Major publication highlights: The paper "Kai Huang et al., Applied Physics Express 15, 036001 (2022)" was specially selected as the highlight of the journal from all the spotlight papers in 2022. Two invited review papers were published: “K. Huang, J. Plasma Fusion Res. Vol.99, No.2 (2023) 33-39” and “J. Particle Accelerator Society of Japan, Vol. 19, No. 3, 2022”. Several talks have been given in international conferences.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 電気光学サンプリング技術によるレーザー航跡場加速電子の時間特性評価2023

    • 著者名/発表者名
      黄 開
    • 雑誌名

      プラズマ・核融合学会誌

      巻: 99 ページ: 33~39

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Precise pointing control of high-energy electron beam from laser wakefield acceleration using an aperture2023

    • 著者名/発表者名
      Nakanii Nobuhiko、Huang Kai、Kondo Kotaro、Kiriyama Hiromitsu、Kando Masaki
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 16 ページ: 026001~026001

    • DOI

      10.35848/1882-0786/acb892

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] レーザー航跡場加速における電気光学サンプリングによる非破壊単発電子タイミング診断2022

    • 著者名/発表者名
      黄 開、神門 正城
    • 雑誌名

      加速器

      巻: 19 ページ: 124~130

    • DOI

      10.50868/pasj.19.3_124

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Real-time temporal monitoring of laser Wakefield electron bunches via electro-optic spatial decoding2023

    • 著者名/発表者名
      黄 開
    • 学会等名
      2022年度ビーム物理研究会、若手の会
  • [学会発表] Temporal characterizations of electron bunches from laser plasma accelerator2022

    • 著者名/発表者名
      KAI HUANG, Kotaki Hideyuki, Mori Michiaki, Esirkepov Timur, James Kevin Koga, Hayashi Yukio, Nakanii Nobuhiko, Kando Masaki, Zhan Jin, Hosokai Tomonao
    • 学会等名
      6th Asia-Pacific Conference on Plasma Physics, 2022
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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