研究課題
電子ビームの低エミッタンス化とフォトカソードRF電子銃の製作フォトカソードRF電子銃における加速高周波空洞を従来の円筒形状から丸型キャビティに変更し、フォトカソードの挿入機構やRFチューニング機構の改良を行った。製作した加速空洞のQ値は16,300と得られ、従来のRF電子銃より25%に向上することができた。これにより、RF効果によるエミッタンスの増大が極力に抑えられ、高周波空洞から発生する暗電流が大幅に低減でき、世界最高性能を有するフォトカソードRF電子銃が製作できたと言える。電子顕微鏡の入射磁気レンズの製作入射電子光学系にまずソレノイド磁石を製作し、電子ビーム輸送中に空間電荷効果によるエミッタンスの増大を補正する方法を開発した。その後、エネルギーが2MeVの電子ビーム用のダブルコンデンサー磁気レンズを設計し、製作した。これにより、RF電子銃から発生した短パルス電子ビームを試料の位置に10μmまで集束させる。フェムト秒の短パルス電子線の発生と計測今までの短パルス電子ビームの発生技術を活用して、RF電子銃から高輝度・短パルス電子ビームの発生に成功した。得られた電子ビームの特性は、パルス当たりの電荷量が1pC以上(電子数≧10^7)、エネルギーが2～3MeV、パルス幅が180フェムト秒、規格化エミッタンスが0.3mm-mrad、エネルギー分散が10^<-3>であった。また、RF電子銃から発生した電子ビームの特性(パルス幅、エミッタンス、エネルギー分散など)と空間電荷効果、加速RFの依存性を明らかにし、電子ビーム発生と集束のシミュレーションを行い、コンデンサー絞りを兼用したエミッタンスが0.1mm-mrad、エネルギー分散が10^<-4>のフェムト秒短パルス電子ビームの発生方法を確立した。
すべて 2011 2010
すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (17件)
Nucl.Instrum.Method A
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DOI:10.1143/JJAP.48.056002
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巻: (掲載確定)
日本加速器学会
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