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Production of a femtosecond X-ray pulse using an electron beam driven by laser-plasma acceleration and its applications to time-resolved X-ray diffraction

使用激光等离子体加速驱动的电子束产生飞秒 X 射线脉冲及其在时间分辨 X 射线衍射中的应用

基本信息

批准号：
23340186
负责人：
MIURA Eisuke
金额：
$ 12.56万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011-04-01 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

We have demonstrated X-ray pulse generation via laser Compton scattering (LCS), which is the scattering of a femtosecond laser pulse off a quasi-monoenergetic electron (QME) beam with a narrow energy spread driven by laser-plasma acceleration. A well-collimated X-ray beam with a divergence angle of approximately 5 mrad is produced using a QME beam containing 70 pC electrons with an energy of 60 MeV in the monoenergetic peak. The X-ray photon number is estimated to be 2E+7 per pulse, which is comparable to that achieved in LCS X-ray sources using rf accelerators. The peak energy of the X-rays is estimated to be 60 keV by a numerical simulation using the measured characteristics of the QME beam. It is also suggested that the X-ray pulse duration is on the order of 100 fs.

我们已经演示了通过激光康普顿散射（LCS）产生x射线脉冲，这是一个飞秒激光脉冲的散射从准单能电子（QME）束窄能量扩散由激光等离子体加速驱动。利用含有70个pC电子，单能峰能量为60 MeV的QME光束，产生了发散角约为5 mrad的准直x射线束。x射线光子数估计为每脉冲2E+7，这与使用射频加速器的LCS x射线源的光子数相当。利用QME光束的测量特性进行数值模拟，估计x射线的峰值能量为60 keV。此外，还认为x射线脉冲持续时间约为100秒。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Femtosecond-scale optics, Chapter 2, Electron Acceleration using an ultrahort ultraintense laser pulse

飞秒级光学，第 2 章，使用超短超强激光脉冲的电子加速

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
Y. Abiko;T. Kato;R. Hatakeyama;and T. Kaneko;三浦　永祐
通讯作者：
三浦　永祐

Characteristics of X-rays produced via laser Compton scattering using quasi-monoenergetic electron beam driven by laser-plasma acceleration

使用激光等离子体加速驱动的准单能电子束通过激光康普顿散射产生的 X 射线的特性

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
三浦永祐;黒田隆之助;豊川弘之
通讯作者：
豊川弘之

レーザー加速電子線を用いたレーザーコンプトン散乱X線発生

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DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
田中健治;石井聡;黒田隆之助;豊川弘之;三浦永祐
通讯作者：
三浦永祐

レーザー加速電子線を用いた超短パルスX線発生

使用激光加速电子束产生超短脉冲 X 射线

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
レーザー研究
影响因子：
0
作者：
K. Koyasu;T. Ohtaki;and F. Misaizu;三浦永祐
通讯作者：
三浦永祐

レーザーと加速器を組み合わせた高エネルギーX線源開発と応用

激光与加速器结合的高能X射线源的研制与应用

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
レーザー研究
影响因子：
0
作者：
三浦永祐;黒田隆之助;豊川弘之
通讯作者：
豊川弘之

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通讯作者：
MORI Yoshitaka

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2021
期刊：
Plasma and Fusion Research
影响因子：
0.8
作者：
OZAKI Tetsuo;ABE Yuki;ARIKAWA Yasunobu;OKIHARA Shinichirou;MIURA Eisuke;SUNAHARA Atsushi;ISHII Katsuhiro;HANAYAMA Ryohei;KOMEDA Osamu;SENTOKU Yasuhiko;IWAMOTO Akifumi;SAKAGAMI Hitoshi;JOHZAKI Tomoyuki;et al.
通讯作者：
et al.