アト秒電子ビーム発生・計測手法の確立

阿秒电子束产生及测量方法的建立

• 批准号: 15J02667
• 负责人: 野澤 一太
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J02667/
• 关键词: フォトカソードRF電子銃; 超短パルス電子ビーム; コヒーレント遷移放射; アト秒電子ビーム; 磁気パルス圧縮器; レーザーフォトカソードRF電子銃ライナック; 電子ビームパルス幅測定

当該年度は、前年度までの研究成果を基に、本研究の主たる目的であるアト秒電子ビームの発生と計測を試みた。また、採用最終年度であるため、当該年度までに得られた研究成果のまとめを実施した。以下では、具体的に実施した研究内容について記載する。前年度までに実施したGeneral Particle Tracer(GPT)を用いたビーム軌道計算から求めた電子ビーム圧縮条件に基づいて、磁気パルス圧縮器を構成する電磁石の磁場を調整し、最短パルス電子ビームの発生を試みた。電子ビームパルス幅の測定は、電子ビームがアルミミラーと真空の境界面で放射したコヒーレント遷移放射(Coherent Transition Radiation, CTR)をフーリエ分光することで実施した。本研究で構築したパルス幅測定系は、2つの異なる検出器(ボロメータとMCT検出器)を備えているため、両検出器でCTRを同時測定することにより、広帯域なCTRの周波数スペクトルを得た。超短パルス電子ビーム発生実験時には、空間電荷効果によるエミッタンスやパルス幅の増大を低減するために、電荷量をピコクーロンオーダーに設定して実験を実施した。実験結果として、preliminaryではあるが、電荷量0.7 pCで1 fsの電子ビームの発生と計測に成功した。本研究の目的であるアト秒電子ビームの発生には至らなかったものの、本研究を通じて得られたフェムト秒領域の電子ビームの発生と計測に関する知見は、今後の超短パルス電子ビーム発生・計測や超短パルス電子ビームの応用実験に寄与するものであると考える。

When the research results of this year and the previous year are based, the main purpose of this study is to test the development of electronic products. When the research results are available in the final year, they will be applied. The following is a detailed description of the implementation of the study. In the past year, the General Particle Tracer(GPT) has been used to calculate the orbit of the electromagnet. The magnetic field of the electromagnet has been adjusted to determine the minimum electron pressure condition. The magnetic field of the electromagnet has been adjusted to determine the minimum electron pressure condition. The measurement of the amplitude of the electronic beam is carried out by clearly dispersing the Coherent Transition radiation (CTR) emitted from the interface between the electronic beam and the vacuum. In this study, we constructed a system for measuring CTR amplitude in two different detectors (MCT detector). When the ultra-short electron is generated, the space charge effect increases and decreases, and the charge amount decreases. As a result, the initial charge of 0.7 pC was successfully measured. The purpose of this study is to obtain knowledge about the development and measurement of ultra-short electronic applications in the field of electronic applications, and to investigate the development and measurement of ultra-short electronic applications in the future.

项目成果

Generation of Ultra-short Electron Beam and its Future Application

超短电子束的产生及其未来应用

• 发表时间: 2016
• 作者: I. Nozawa;K. Kan;J. Yang;T. Kondoh;M. Gohdo;Y. Yoshida
• 通讯作者: Y. Yoshida

超短電子バンチ発生・計測に関する研究

超短电子束团产生与测量研究

• 发表时间: 2015
• 作者: 野澤一太;菅晃一;楊金峰;小方厚;近藤孝文;神戸正雄;吉田陽一
• 通讯作者: 吉田陽一

Beam Parameter Measurement after Relocation of S-Band Linear Accelerator

S波段直线加速器搬迁后光束参数测量

• 发表时间: 2016
• 作者: I. Nozawa;M. Gohdo;K. Kan;T. Kondoh;J. Yang;Y. Yoshida
• 通讯作者: Y. Yoshida

フォトカソードRF電子銃ライナックを用いた超短パルス電子バンチ発生の研究

光电阴极射频电子枪直线加速器产生超短脉冲电子束的研究

• 发表时间: 2016
• 作者: 野澤 一太;菅 晃一;楊 金峰;近藤 孝文;神戸 正雄;吉田 陽一
• 通讯作者: 吉田 陽一

フォトカソードRF電子銃を用いた超短パルス電子ビーム発生と圧縮条件の検討

使用光电阴极射频电子枪产生超短脉冲电子束和压缩条件的考虑

• 发表时间: 2017
• 作者: 野澤 一太;菅 晃一;楊 金峰;近藤 孝文;神戸 正雄;吉田 陽一
• 通讯作者: 吉田 陽一