Research on tunable wavelength optical vortex source in high-power terahertz coherent transition radiation

高功率太赫兹相干跃迁辐射中波长可调谐光学涡旋源研究

• 批准号: 21K12539
• 负责人: 境 武志
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Nihon University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12539/
• 关键词: テラヘルツ波光源; 高強度コヒーレント遷移放射; 光渦; 電子リニアック; テラヘルツ帯コヒーレント遷移放射; 波長可変

本研究は、自由電子レーザー（FEL）発振やパラメトリックX線放射（PXR）発生に用いている100 MeV電子線形加速器で加速された短バンチ化された非常に質の良い電子ビームを薄い金属薄ターゲットに当てて発生させるテラヘルツ帯域の遷移放射を応用したテラヘルツ帯遷移放射の光渦の生成を目的としている。目標として厚さ方向を変更可能な短冊状の金属ターゲットを用いて、らせん状に配置する方法で光渦の実現を検討している。可変ターゲットの前に固定ターゲットでの特性評価のため、金属薄板において中心部のみを簡易的に加工することで、発生波長を現状の遷移放射発生系での測定結果で最も強度の出ていることが分かった0.5～1 THzに絞り、螺線形状のギャップを0.6 mm～1.2 mmとし、製作検討を進めた。ターゲット固定部は現状の導入部の上部に簡易的に取付け可能な構造としている。螺線形状の可変機構に関しては、0から設計製作するとコストが非常にかかることから、真空中でも使用可能な汎用のメカニカルシャッターを改良して検討を進めた。当初予定していた可変構造ではトポロジカルチャージが1の場合であったが、メカニカルシャッターの構造を参考にし、シャッター部のブレードの構造と配置からトポロジカルチャージが2または3で再検討を行う事とした。ただしビームプロファイルをテラヘルツカメラ、次数の計測を集光後のエルミートガウス光の暗線数から求める方法を予定しているため、トポロジカルチャージ数を上げた事で測定判別がし易くなると予想している。ターゲット製作に関しては進捗が遅れている状況ではあるが、施設のユーザー利用実験などのマシンタイムも利用し、各測定のためのバンドパスフィルター、テラヘルツ帯域用のレンズ、カメラの準備は整える事ができた。

In this study, Free Electron Electrical equipment (FEL) Free Electron equipment (FEL) Free Electron radiation (PXR) Free Electron Accelerator 100 MeV Accelerator accelerator accelerator is used to accelerate the emission of thin metal is used to transfer radiation in the field of radiation when it is used in the field of radiation. The purpose of the generation is to generate the target. The direction of thickness is more likely to be short, metal, metal and metal. It can be used to fix the mechanical properties of the metal sheet, the processing equipment of the center of the thin metal plate, the wave length of the thin metal plate, and the radiation measurement of the radiation system. The results show that the maximum strength is 0.5 THz, the spiral shape is 0.5 mm~1.2 mm, and the spiral shape is 0.6. It is possible that the withdrawal and payment of the upper part of the fixed part may be made. The spiral shape can be used to improve the performance of the machine, the 0-meter device is used as a device, and the vacuum is used to improve the performance of the machine. In the first place, it was determined that the information system could be used in the first place. In the first place, it was determined that the information system could be used in the first place. In the first place, it was determined that the system could be used in the first place. In order to determine the number of times, the number of times. The equipment is required to make full use of the information, the equipment is required to make full use of the information, the equipment is required to make full use of the information, the equipment is required to make full use of the information, and the equipment is used to make use of the information.

项目成果

日本大学 LEBRA 共同利用施設における加速器開発とその応用利用

日本大学 LEBRA 联合设施的加速器开发及其应用

• 发表时间: 2021
• 期刊: 日本放射光学会誌
• 作者: N. Sei;H. Ogawa;Y. Hayakawa;T. Sakai;Y. Sumitomo;T. Tanaka;K. Hayakawa;K. Nogami;Y. Takahashi;T. Takahashi;清 紀弘;境 武志
• 通讯作者: 境 武志

Design and Construction of an Intense Terahertz-Wave Source based on Coherent Cherenkov Radiation Matched to Circle Plane Wave

基于相干切伦科夫辐射与圆平面波匹配的强太赫兹波源的设计与构建

• 发表时间: 2021
• 期刊: Proceedings of the 12th International Particle Accelerator Conference
• 作者: N. Sei;H. Ogawa;K. Hayakawa;Y. Hayakawa;K. Nogami;T. Sakai;Y. Sumitomo;Y. Takahashi;T. Tanaka;T. Takahashi
• 通讯作者: T. Takahashi

高強度コヒーレントエッジ放射光源の開発及び利用研究

高强度相干边缘辐射光源的开发与利用研究

• 发表时间: 2021
• 作者: 清 紀弘;小川 博嗣;早川 恭史;境 武志;住友 洋介;田中 俊成;早川 建;高橋 由美子;野上 杏子;山添 亮;木下 耀;大谷 昭仁;川島 雄介;金田 隆;全 炳俊;大垣 英明
• 通讯作者: 大垣 英明

コヒーレントエッジ放射が紐とく電子バンチ形状

通过相干边缘辐射连接的电子束形状

• 发表时间: 2021
• 期刊: 加速器
• 作者: N. Sei;H. Ogawa;Y. Hayakawa;T. Sakai;Y. Sumitomo;T. Tanaka;K. Hayakawa;K. Nogami;Y. Takahashi;T. Takahashi;清 紀弘
• 通讯作者: 清 紀弘

日本大学LEBRA電子線形加速器を用いた高強度テラヘルツ光源の研究開発

利用日本大学LEBRA电子直线加速器研发高强度太赫兹光源

• 发表时间: 2022
• 期刊: Proceedings of the 19th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan
• 作者: 境 武志，清 紀弘，早川 恭史，住友 洋介，早川 建，田中 俊成，野上 杏子，髙橋 由美子，長瀬 敦