JAEA photocathode DC-gun for an ERL injector

ERL入射器に用いるJAEA光陰極直流型電子銃

西谷 智博; 羽島 良一; 飯島 北斗; 永井 良治; 沢村 勝; 菊澤 信宏 ; 西森 信行; 峰原 英介; 田渕 雅夫*; 則竹 陽介*; 林谷 春彦*; 竹田 美和*

Nishitani, Tomohiro; Hajima, Ryoichi; Iijima, Hokuto; Nagai, Ryoji; Sawamura, Masaru; Kikuzawa, Nobuhiro; Nishimori, Nobuyuki; Minehara, Eisuke; Tabuchi, Masao*; Noritake, Yosuke*; Hayashitani, Haruhiko*; Takeda, Yoshikazu*

ERL放射光源には、大電流,極小エミッタンスの電子ビームが要求される。この要求性能を満たす電子銃の実現のために、われわれは光陰極直流型電子銃及び新型光陰極デバイスの開発に着手した。この電子銃は、極高真空のNEA表面作成チャンバーと250keV加速チャンバーから構成される。NEA表面を保持するために極高真空は不可欠であるため、この電子銃の各チャンバー間の光陰極結晶搬送には、ロードロックシステムを採用している。これまでに250keV加速チャンバーと250kV高圧印加タンクを作成し、高圧印加試験に成功している。さらにわれわれは、光陰極そのものの開発として、新型超格子光陰極の提案もまた行ってきた。この新型光陰極の開発は、これまでにMBE結晶作成装置を用いてサンプル作成を行った。このサンプルを用いた性能評価試験において、従来技術を二倍越える高い量子効率とNEA表面寿命性能の大幅な向上を達成した。

ERL light source and FEL require an electron beam of large current and small emittance. In order to realize an electron gun satisfying such requirements,we started developments of a photocathode DC-gun and a new-type NEA-photocathode. The DC-gun consists of a chamber to activate NEA-surface, a 250 keV acceleration chamber, and a mode-locked Ti:Sapphire laser. Since extreme high vacuum is essential to obtain a long-life photocathode, we adopt a load-lock system for transporting a photocathode between the chambers, each of which is equipped with an NEG pump. Up to now, we fabricated an electrodes chamber and a high voltage terminal of 250 kV and we succeeded in a 250kV high voltage test. We also have suggested a superlattice photocathode as a new-type photocathode with higher performance than an existing technology. Up to now, we fabricated photocathode samples by molecular beam epitaxy and measured a quantum efficiency after NEA-surface activation.