８ＧｅＶ単色光子ビーム生成の基礎研究

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24654056
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 清水 肇 東北大学, 電子光理学研究センター, 教授 (20178982)
• 研究分担者: 宮部 学 東北大学, 電子光理学研究センター, 助教 (10613672) ; 村松 憲仁 東北大学, 電子光理学研究センター, 准教授 (40397766)
• キーワード: 逆コンプトン散乱 / レーザー電子光 / X-FELO / アンジュレータ

研究概要

本研究は、SPring-8のアンジュレータから得られる放射光X線を再びSPring-8に入射し、蓄積電子との逆コンプトン散乱によるGeV領域の単色光子ビームを生成するための基礎研究である。平成24年度は、BL31ビームラインのコミッショニングを利用して、逆コンプトン散乱光子を捉えるためのガンマ線検出器BGOB1のテストを行い、検出器としての性能が確かめられた。BGOB1検出器は、当初計画していた小さな9本の単結晶検出器の組み合わせを変更して、直径80mm、長さ300mmの大きなBGO単結晶1本で構成されるガンマ線検出器で、今後行われる予定の8GeV逆コンプトン散乱光子の検出に大きな貢献をすると期待できる。平成25年度は、SPring-8の診断用ビームラインBL05のアンジュレータから得られるX線をBragg反射鏡を用いて180度反射させるところまで到達できた。
ビームラインBL05は加速器の診断用ビームラインであり、本研究のための改造が必要であった。本格的改造にはなお時間がかかるので、第一段階として、X線放射光の180度反射に挑んだ。これはまだ誰もやったことがない挑戦であった。現時点では、強力なアンジュレータ放射光をそのまま入射した場合に、これに耐えられる反射鏡は実現していないので、SPring-8蓄積リングの蓄積電流を絞って実験を行った。アンジュレータ放射光を分光器で切り出し、9.1keVのX線をSi(008)Bragg鏡で180度反射させた結果、約6％程度の背面反射を観測することができた。この成果により、今後、ビームラインを改造することによって、180度反射させたアンジュレータ放射光とSPring-8蓄積電子との逆コンプトン散乱実現の道が開けた。

研究成果

• [雑誌論文] Development of High Intensity Laser-Electron Photon Beam up to 2.9~GeV at the SPring-8 LEPS Beamline (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Muramatsu, Y. Kon, S. Date, Y. Ohashi, H. Akimune, J.Y. Chen, M. Fujiwara, S. Hasegawa, T. Hotta, T. Ishikawa, T. Iwata, Y. Kato, H. Kohri, T. Matsumura, T. Mibe, Y. Miyachi, Y. Morino, T. Nakano, Y. Nakatsugawa, H. Ohkuma, T. Ohta, M. Oka, T. Sawada, A. Wakai, K. Yonehara, C.J. Yoon, T. Yorita, M. Yosoi
  • 雑誌名: Nucl. Instr. Meth. A 巻: 737 ページ: 184-194
  • 査読あり
• [雑誌論文] SPring-8新レーザー電子光ビームラインLEPS2:建設とコミッショニング (2013)
  • 著者名/発表者名: 村松憲仁 與曽井優 依田哲彦 鈴木伸介
  • 雑誌名: 学会誌「加速器」 巻: 10 ページ: 171-180
• [雑誌論文] レーザー電子光ビームライン(BL31LEP)稼働 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村松憲仁 中野貴志 與曽井優 依田哲彦 清水肇 石川貴嗣 宮部学
  • 雑誌名: SPring-8利用者情報 巻: 18 ページ: 75-79
• [学会発表] Production of a Quasi-Monochromatic GeV Photons by Compton Scattering using an Undulator X-ray Radiation at SPring-8 (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Ohkuma, A. Mochihashi, M. Oishi, S. Suzuki, K. Tamura, T. Nakano, N. Muramatsu, H. Shimizu
  • 学会等名: 5th International Particle Accelerator Conference (IPAC2014)
  • 発表場所: Dresden, Germany
  • 年月日: 20140615-20140620
• [学会発表] First Beam Observation and Near Future Plans at SPring-8 LEPS2 Experiment
  • 著者名/発表者名: N. Muramatsu
  • 学会等名: International Conference on the Structure of Baryons (BARYONS2013)
  • 発表場所: Glasgow, Scotland
• [学会発表] Recent status and plans at SPring-8 LEPS2 facility
  • 著者名/発表者名: M. Miyabe
  • 学会等名: TITP Workshop on Hadron in Nucleus
  • 発表場所: Kyoto, Japan
• [学会発表] Prouduction of Intense High Energy Gamma Beam for LEPS2 Project at SPring-8
  • 著者名/発表者名: T. Yorita, N. Muramatsu, T.Hotta, T. Nakano, M. Oka, M. Yosoi, S. Date, Y. Ohashi, H. Ohkuma, M. Oishi, Y. Okayasu, M. Shoji, S. Suzuki, Y. Taniuchi
  • 学会等名: 4th International Particle Accelerator Conference (IPAC2013)
  • 発表場所: Shanghai, China