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Terasawa, Y.

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WOOPA03 阪大産研Lバンド電子ライナックの現状と性能向上(2009年) 15
 
  • G. Isoyama, R. Kato, S. Kashiwagi, Y. Morio, Y. Terasawa, K. Furuhashi, N. Sugimoto, S. Suemine
    大阪大学産業科学研究所
 
 

Lバンド電子ライナック2008年度の現状と性能向上を報告する。2008年度の運転日数は204日である。ライナック故障により1日利用停止は4回、半日利用中止は2回起きた。主な故障は、クラウストロン用モジュレータ電源のサイラトロンの動作不良とPFNへ接続用高圧ケーブルの短絡、冷却水系用電源盤のマグネットリレー動作不良、偏向磁石用DC電源の動作不良などである。ライナックの性能向上と開発研究に関しては、サイラトロンの機種変更と、SHB用RF空洞のモニター用結合器の交換、電子エネルギー範囲の拡大などである。使用していたサイラトロンに問題があることが分かったので、信頼性が高く実績のある物に交換した。一昨年度末に導入したSHB用RF空洞のアンテナ型モニターに問題があったので、ループ型に交換した。電子エネルギーを10MeV程度まで下げられるように異なる結合度を持つ電力分配器を準備して使用を開始した。

 
WPBDA37 高輝度電子ビームの縦方向および時間分解横方向位相空間分布測定 256
 
  • R. Kato, S. Kashiwagi, Y. Morio, K. Furuhashi, Y. Terasawa, N. Sugimoto, G. Isoyama
    大阪大学 産業科学研究所
 
 

我々はエアロジェルを用いたチェレンコフモニターと偏向電磁石、ストリークカメラを組み合わせることで電子ビームの縦方向位相空間分布測定システムを開発し、阪大産研Lバンドライナックで加速された高輝度電子ビームの位相空間分布の再構成を行った。このシステムは偏向電磁石を4極電磁石に置き換えQスキャン法を用いることで、時間分解された横方向位相空間分布を評価することが可能となる。本学会では、この手法を用いたスライスエミッタンス測定装置の概要について報告する。

 
TOLSA03 阪大産研テラヘルツFELの高出力動作とその利用 465
 
  • R. Kato, S. Kashiwagi, Y. Morio, K. Furuhashi, Y. Terasawa, N. Sugimoto, S. Suemine, G. Isoyama
    大阪大学産業科学研究所
  • K. Tsuchiya, S. Yamamoto
    高エネルギー加速器研究機構
 
 

阪大産研で開発しているテラヘルツ自由電子レーザー(FEL)は波長70umで再発振と出力飽和に成功した後、FELの特性評価を行うとともに波長領域の拡大と出力増大に努めてきた。現時点での発振波長領域は25um~150um(12THz~2THz)となり、マクロパルスのピークパワーは1kW以上に達した。また、昨年度からこの高強度テラヘルツ光を用いた3件の利用研究を開始した。本学会では、このFELの最近の進展について報告する。

 
TOLSA04 干渉分光計を用いたテラヘルツ波FELのコヒーレンス長測定 468
 
  • K. Furuhashi, R. Kato, S. Kashiwagi, Y. Morio, Y. Terasawa, N. Sugimoto, G. Isoyama
    大阪大学産業科学研究所
 
 

我々はテラヘルツ領域の自由電子レーザー(FEL)の基礎と高度化の研究を行っている。FELは電子ビームの時間構造を反映し、阪大産研FELの場合、パルス長~10ps程度のミクロパルスが9.2ns間隔で約4μsのマクロパルスを構成する。FEL物理を理解するためには、回折格子分光器で測定する波長スペクトルだけでなく、ミクロパルスの時間構造を知ることが重要である。レーザーのパルス長を測定するには一般に非線形光学効果を用いるが、100μm程度の波長領域では適当な非線形光学素子が存在しない。そこで、干渉分光計を用いてミクロパルスの時間情報を得ることにした。干渉分光計を導入し、FEL強度を干渉分光計の移動鏡位置の関数として測定してFELの干渉パターンを得る。そこに現れる自己相関図からFEL光パルスのコヒーレンス長を評価する。本論文では干渉分光計の立上げとFELコヒーレント長の測定結果を報告する。

 
FPPSA12 LバンドフォトカソードRF電子銃の開発(II) 885
 
  • S. Kashiwagi, R. Kato, N. Sugimoto, K. Furuhashi, Y. Morio, Y. Terasawa, G. Isoyama
    大阪大学産業科学研究所
  • H. Hayano, H. Sugiyama, J. Urakawa
    高エネルギー加速器研究機構
  • M. Kuriki, D. Kubo, C. Shonaka
    広島大学大学院先端物質科学研究科
  • K. Kambe
    東京大学大学院工学系研究科原子力専攻
 
 

阪大産研Lバンド電子ライナックの高輝度化(大電荷量・低エミッタンス化)を図るために、KEKと広大先端研と共同で共振周波数1.3GHzのLバンドRF電子銃の開発を行っている。またこれと並行して、KEK超伝導加速器試験施設(KEK-STF)のビーム加速実験に用いるLバンドRF電子銃の開発およびそのビーム実験に向けたビームライン構築を開始した。これまでに、アルミ製の試験空胴および同軸導波管結合器を製作し、その特性評価を通してより高い性能のRF電子銃空胴および結合器のRF設計を行っている。また、エミッタンス補正用のソレノイド電磁石に関して、主コイルと補正コイル(バッキングコイル)を結合させたタイプのものを開発中である。本学会では、LバンドフォトカソードRF電子銃開発の現状について報告する。

 
電子ライナックRFパルスの位相・振幅変調と電子ビーム制御  
 
  • Y. Morio, S. Kashiwagi, R. Kato, Y. Terasawa, K. Furuhashi, N. Sugimoto, G. Isoyama
    大阪大学産業科学研究所
 
 

我々はLバンド電子ライナックを用いてテラヘルツ領域の共振器型FELの開発研究を行っている。FELパワー飽和の達成に必要なマルチバンチ電子ビーム生成のために、ライナック用RFパワーの移相・振幅変調制御システムを開発した。 変調には単体で位相・振幅の同時変調が可能で、時間応答性が数十nsと良いRFベクトル乗算器(I/Qモジュレータ)を使用する。これを1.3GHz基準発振器と増幅器間のローレベル回路に挿入し制御する。RFパワーは最大パルス幅8μsでフィリングタイム2μsの加速管等に供給される。本研究では変調器の非線形効果を較正し、変調精度の向上と制御の最適化を行った。また、RFパワー位相・振幅波形の平坦度向上制御と、電子ビーム加速時に生じるビーム負荷効果の補償制御等を目指した任意波形の変調試験を行った。 本発表では、RFパルス位相・振幅変調システムの概要と試験結果について報告する。