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| FOOPG01 | ハイブリッド加速手法を用いた手のひらサイズ加速器の990keV電子ビーム加速試験 | 1152 |
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FFAG加速手法とベータトロン加速手法をハイブリッド化した「ラップトップ加速器」を設計試作し990keVの電子ビーム加速試験に成功した。本体外径15cm、重量10kgの手のひらサイズの円形誘導加速器である。4つの偏向電磁石を一体化し、端部の漏洩磁場でビーム収束を行うことでコンパクト化を実現した。また、電磁石を軟磁性材料で製作することで1kHzの高加速繰り返しを実現した。電子銃高圧電源(電圧：30kV、パルス幅：2μs、繰り返し：1kHz)、電磁石電源(LC共振型)を新規に開発し、システム全体でコンパクト化を実現した。加速した電子ビームを針状のX線ターゲットの先端に衝突させ光源点サイズ約10μｍのX線発生に成功した。 |
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| WOOPF04 | 東大原子力ライナック・レーザー施設現状報告2009 | 57 |
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東大原子力専攻ではSバンドツインライナック,Ｘバンドライナック2台,レーザープラズマライナックを全国共同利用に供し,今年度は14件のテーマが実施されている.SバンドツインライナックのフォトカソードRFガンでは、カートリッジ式カソード交換システムを用いて266nmの波長でRFガンにインストールした際1%の量子効率が得られた.コンプトン散乱単色X線源では,電子銃RF遮断及びタングステン製スプリング破損問題を解決するため，カソード部分にRFを遮断するチョーク構造を採用した新規電子銃を設計し,2MeV,40mAを記録した.950keVＸバンドでは準2色Ｘ線による物質識別試験を行っている.また,原子力状態監視保全応用を狙ったポンプベアリングの同期透視静止画像取得試験を行っている.レーザー加速ではレーザー集光点付近のプレプラズマ形状の制御結果高指向,大電荷量の電子ビームを発生させることに成功した. |
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| WOPSB02 | プラズマ波の破壊によるレーザー・プラズマ加速器への初期電子入射 | 384 |
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レーザー・プラズマ電子加速は数mmの長さで100MeVの電子加速が可能である。５年前にモノエネルギーの電子加速に成功したが、加速エネルギー、エネルギー幅などの安定性に欠けていた。その原因は加速される初期電子を背景プラズマから成り行きに任せて供給しているために初期エネルギーと供給位置が定まらない事にある。初期電子の人為的供給の方法はいくつか提案と実験がなされているが、我々は単純なシステムの方が実用に当たって好ましいと考え，プラズマ波の伝播経路に沿ってプラズマ密度に段差を作りそこでのプラズマ波の破壊による初期電子入射の方法を開発・試験した。プラズマ密度は初期の中性ガス密度にほぼ比例するので、超音速流の端においた偏向板で斜め衝撃波を発生させて密度ジャンプを作った。レーザーのプレパルスが10^-6以下で斜め衝撃波を発生させた場合に数十MeVに加速された電子が観測されるという予想通りの結果を得た。 |
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| 卓上レーザー駆動航跡場加速による、準単色、サブGeV電子ビーム生成 | ||
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レーザー航跡場電子加速スキームを用いて、高エネルギー、大チャージ、極短バンチ、準単色、低エミッタンスの電子ビームを安定に生成することを目指し研究開発を進めてきた。これまでにプラズマ発生部に弱い外部磁場を印加することによって、ビームの電荷量、指向性、ポジション安定性が劇的に改善することを実証した。さらに、外部磁場と同軸伝播するレーザーパルスでプラズママイクロオプティクスを過渡的に形成し高強度レーザーパルスの伝播を制御することを考案した。これにより電子入射部と加速チャネル部からなる2段階加速スキームを実現し、良好なエミッタンス（〜0.02πmmmrad）と高いポジション安定性を維持しながら、電子ビームの高エネルギー化と準単色化（〜100MeV,ΔE/E〜10％）を同時に達成した。加えて、７TW50fsの卓上レーザーを用いて〜0.4GeVの準単色電子ビーム発生も確認した。 |