コヒーレント逆コンプトン散乱による大強度軟ｘ線発生の原理実証

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22244027
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 鷲尾 方一 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70158608)
• 研究分担者: 坂上 和之 早稲田大学, 理工学術院, 助教 (80546333) ; 柏木 茂 東北大学, 電子光理学研究センター, 准教授授 (60329133) ; 黒田 隆之助 産業技術総合研究所, 主任研究員 (70350428)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 高品質電子ビーム / 高輝度レーザー / 空間・時間変調 / 逆コンプトン散乱 / 高輝度X線

研究概要

本研究においては、我々が持つ、高品質電子ビーム発生装置、レーザーフォトカソードRFガンを用いて、総合的な研究を進めてきた。具体的には、電子ビームの空間―時間変換を可能とする、RFディフレクターキャビティーの実現と、そこへフィードを行う、マイクロ構造を持つ電子ビームの生成研究を行った。具体的には、ナノメートル加工技術を駆使し、簡易的に作成したマイクロスリットを用い、電子ビームの切り出し実験にも成功した。更にRFディフレクターを用いて空間―時間の変換についても成功し、マイクロビーム制御技術を確立、コヒーレントコンプトンに必要な基礎技術を確立することができた。

研究成果

• [雑誌論文] Ultrashort electron bunch generation by an energy chirping cell attached rf gun (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Sakaue, Yuya Koshiba, Masataka Mizugaki, Masakazu Washio, Toshikazu Takatomi, Junji Urakawa, Ryunosuke Kuroda
  • 雑誌名: Phys. Rev. STAB. 巻: 17 ページ: 023401
  • 査読あり
• [雑誌論文] The high-power operation of a terahertz free-electron laser based on a normal conducting RF linac using beam conditioning" (2013)
  • 著者名/発表者名: Keigo Kawase, Ryukou Kato, Akinori Irizawa, Masaki Fujimoto, Shigeru Kashiwagi, Shigeru Yamamoto, Fumiyoshi Kamitsukasa, Hiroki Osumi, Masaki Yaguchi, Akira Tokuchi, Shoji Suemine, Goro Isoyama
  • 雑誌名: Nucl. Instr. Meth. A 巻: 726 ページ: 96-103
  • 査読あり
• [雑誌論文] 1ms Pulse Beam Generation and Acceleration by Photocathode Radio Frequency Gun and Superconducting Accelerator (2013)
  • 著者名/発表者名: Masao Kuriki, Hokuto Iijima, Seiichi Hosoda, Ken Watanabe, Hitoshi Hayano, Junji Urakawa, Goro Isoyama, Ryukou Kato, Keigo Kawase, Ayaka Kuramoto, Shigeru Kashiwagi, and Kazuyuki Sakaue
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 52 ページ: 056-401
  • DOI: 10.7567/JJAP.52.056401
  • 査読あり
• [雑誌論文] Method of predicting resist sensitivity for 6.x nm extreme ultraviolet lithography (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Gowa Oyama, Akihiro Oshima, Masakazu Washio, Seiichi Tagawa
  • 雑誌名: J. Vac. Sci. Technol. 巻: B31(4) ページ: 041604
  • DOI: 10.1116/1.4813789
  • 査読あり
• [雑誌論文] First refraction contrast imaging via Laser-Compton Scattering X-ray at KEK" (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Sakaue, T. Aoki, M. Washio, S. Araki, M. Fukuda, N. Terunuma, J. Urakawa
  • 雑誌名: AIP Conf.Proc. 巻: 1466 ページ: 272-277
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of high brightness laser-Compton source for EUV and soft X-ray wavelengths (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Sakaue, Akira Endo, Masakazu Washio
  • 雑誌名: SPIE Journal of Micro/Nanolithography, MEMS, and MOEMS (JM3) 巻: 11(2) ページ: 021124-1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of high brightness laser-Compton source for extreme ultraviolet and soft x-ray wavelengths (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Sakaue, Akira Endo and Masakazu Washio, J. Micro/Nanolith
  • 雑誌名: MEMS MOEMS 巻: 11(2) ページ: 021124
  • DOI: 10.1117/1.JMM.11.2.021124
  • 査読あり
• [雑誌論文] K-edge imaging with quasi-monochromatic LCS X-ray source on the basis of S-band compact electron linac
  • 著者名/発表者名: Y. Taira, R. Kuroda, M. Tanaka, H. Kato, R. Suzuki, H. Toyokawa
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 巻: (in press)
  • DOI: 10.1016/j.nimb.2014.01.034
• [雑誌論文] Fabrication and low-power RF test of C-band RF gun
  • 著者名/発表者名: Y. Taira, R. Kuroda, M. Tanaka, H. Kato, R. Suzuki, H. Toyokawa
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 巻: (in press)
  • DOI: 10.1016/j.nimb.2013.12.037
• [学会発表] Status of Upgrade Project of the 1.2 GeV Booster Synchrotron at Tohoku University (2013)
  • 著者名/発表者名: F. Hinode, H. Hama, S. Kashiwagi, T. Muto, I. Nagasawa, K. Nanbu, Y. Shibasaki, K. Takahashi
  • 学会等名: Proc. of IPAC'13
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] Development of quantum radiation sources using S-band compact electron linac at AIST (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Kuroda
  • 学会等名: Asian Core Workshop 2013
  • 発表場所: Dejon, Korea
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] Development of longitudinal profile monitor for ultra-short electron beam using EO sampling method (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Kuroda, et al.
  • 学会等名: FEL2013
  • 発表場所: New York
  • 年月日: 2013-08-27
• [学会発表] Multi-bunch Beam Generation by Photo-cathode RF Gun for KEK-STF (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Kuriki, S. Hosoda, H. Iijima, A. Ayaka, H. Hayano, J. Urakawa, K. Watanabe, G. Isoyama, R. Kato, K. Kawase, S. Kashiwagi, K. Sakaue
  • 学会等名: Proc. of IPAC'12
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] .Progress in Reducing the Back-bombardment Effect in the ITC-RF gun for t-ACTS Project at Tohoku University (2012)
  • 著者名/発表者名: X. Li, H. Hama, F. Hinode, S. Kashiwagi, M. Kawai, T. Muto, K. Nanbu, Y. Tanaka
  • 学会等名: Proc. of IPAC'12
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 20120000