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Nishimori, N.

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WPLSA05 ERL放射光源における共振器型XFELの発振特性 137
 
  • R. Hajima, N. Nishimori
    日本原子力研究開発機構
 
 

完全結晶のBragg反射を利用した硬X線領域の共振器型FEL(XFEL-O)は、 空間コヒーレンスに加えて、時間コヒーレンスも有する究極のX線レーザーとして期待されている。 エネルギー回収型リニアック(ERL)の低エミッタンス、高繰り返し電子ビームは、 XFEL-Oを駆動するのに最適である。将来のERL放射光源にXFEL-Oを組み合わせれば、 ERL放射光源はさらに魅力のある施設となる。 本報告では、ERL放射光源の電子ビームパラメータを用いた時の、XFEL-Oの発振特性を 数値解析により明らかにする。Bragg反射における狭帯域化、エネルギー分散効果も取り込み、 XFEL-Oのレーザー動作の詳細を議論する。

 
FPPSA09 ERL放射光源用500kV-DC電子銃の高電圧印加試験 863
 
  • R. Nagai, R. Hajima, N. Nishimori, H. Iijima
    日本原子力研究開発機構
  • T. Muto, Y. Honda, T. Miyajima, M. Yamamoto
    高エネルギー加速器研究機構
  • M. Kuriki
    広島大学
  • M. Kuwahara, S. Okumi, T. Nakanishi
    名古屋大学
 
 

原子力機構、KEK、広島大学、名古屋大学では協力してERL放射光源用のDC電子銃の開発を行っている。ERL放射光源の電子銃では空間電荷効果によるエミッタンスの増大を抑えるために500kV程度の加速電圧が要求されている。セラミック管の中央を高電圧のロッドが通るという特殊な形状のために、安定にDC高電圧を印加することが難しく、このような高い電圧の電子銃はまだ実現されていない。そこで、500kVでの運転を実現するためにチタン製のガードリングを備えた10段分割型のセラミック管、チタン製高電圧ロッドを製作し高電圧印加試験を行ったので、その結果について報告する。

 
FPPSA10 ERL放射光源用500kV DC電子銃の光陰極準備システムと高電圧真空容器の開発 872
 
  • N. Nishimori, R. Nagai, H. Iijima, R. Hajima
    日本原子力研究開発機構
  • M. Yamamoto, T. Muto, T. Miyajima, Y. Honda
    高エネルギー加速器研究機構
  • M. Kuriki
    広島大学
  • M. Kuwahara, S. Okumi, T. Nakanishi
    名古屋大学
 
 

JAEA、KEK、広島大学、名古屋大学はERL放射光源用の500kV DC電子銃の共同開発を行っている。NEA GaAs光陰極準備システムの設計、製作を行い、このシステムを使ってNEA 光陰極を作成し、その量子効率を測定した。また、高電圧真空容器の設計、製作を行った。特に光陰極の寿命に直結する真空ポンプシステムの設計を注意深く行った。開発の現状について報告する。

 
ERL放射光源用電子銃のためのフォトカソード開発  
 
  • M. Kuwahara, X. Jin, Y. Maeda, T. Ujihara, Y. Takeda, T. Nakanishi, S. Okumi
    名古屋大学
  • M. Yamamoto, Y. Honda, H. Kawata
    高エネルギー加速器研究機構
  • H. Iijima, N. Nishimori, R. Nagai, R. Hajima
    日本原子力研究開発機構
  • M. Kuriki
    広島大学先端物質科学研究科
 
 

次世代放射光源であるERL計画が進められている。このERL放射光源の実現には、超低エミッタンスかつ大電流の高輝度電子源が必要不可欠である。これを満たす電子源カソード材料として現在、NEA(負の電子親和性: Negative Electron Affinity)表面を持つ半導体光陰極(フォトカソード)が有望とされている。また、この高輝度電子源の実現には、フォトカソード開発と電子銃開発が車の両輪となって最大限に機能しなければならない。特に初期エミッタンスや大電流を発生させるのに重要な役割を果たすのがフォトカソード研究であり、大電流化に対して量子効率が高いものが必要となる。本発表では、超低エミッタンスかつ高量子効率を有するフォトカソードの開発に焦点を絞って報告する。

 
FPPSA08 KEKにおけるERL放射光源用500kV電子銃の開発計画 860
 
  • M. Yamamoto, Y. Honda, T. Miyajima, T. Uchiyama, M. Kobayashi, S. Mutoh, S. Sakanaka, K. Satoh, Y. Saito, T. Honda, Y. Kobayashi, H. Kawata
    高エネルギー加速器研究機構
  • S. Matsuba, M. Kuriki, C. Shonaka, D. Kubo
    広島大学先端物質科学研究科
  • N. Nishimori, R. Nagai, H. Iijima, R. Hajima
    日本原子力研究開発機構
  • M. Kuwahara, S. Okumi, T. Nakanishi
    名古屋大学理学研究科
  • X. Jin, Y. Maeda, T. Ujihara, Y. Takeda
    名古屋大学工学研究科
  • H. Kurisu
    山口大学
 
 

ERL実証機となるコンパクトERL(cERL)の建設準備がKEK東カウンターホールにて進められている。cERL早期運転実現のため、開発要素の多い電子銃部については実機開発の他、バックアップおよびR&D機としてJAEAおよびKEKそれぞれにおいて同時に開発を進めることとなった。現在JAEAで先行して立上げが行われている1号機に対し、今後KEKにて立上げる2号機では、1号機との互換性を持たせつつも、①透過型光陰極の採用、②光陰極複数同時活性化およびその保存機能をもつ準備システムの開発、③電子銃の極高真空化のための真空系および600kV絶縁セラミック管の開発・改良に力点をおき現在、設計を進めている。

 
FPPSA16 JAEA 250kV 電子銃におけるNEA-GaAsからの初期エミッタンス計測 897
 
  • H. Iijima, R. Nagai, N. Nishimori, R. Hajima
    日本原子力研究開発機構 量子ビーム応用研究部門
 
 

NEA-GaAsフォトカソードからの初期エミッタンス計測に関して報告する。JAEAでは次世代放射光源のために、NEA-GaAsをフォトカソードとした250kV DC電子銃の開発を行ってきた。昨年までに、ビーム計測を目的とした約4mのビームラインの構築を行った。エミッタンスは、ここに設置された幅50micro-mのスリットとYAGスクリーンを用いたシングル・スリットスキャン法で測定している。カソードはHe-Neレーザー(波長633nm)によって駆動し、空間電荷効果を無視できる電流値1micro-A程度のC.W.ビームを測定している。得られたデータは”self-consistent method”によって解析した。レーザーの半径160micro-m (rms)に対する規格化エミッタンスの値は0.05mm-mradであった。