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MeV $$gamma$$-ray generation from backward Compton scattering at SPring-8

SPring-8における逆コンプトン散乱によるMeV $$gamma$$線生成

川瀬 啓悟; 有本 靖*; 藤原 守; 岡島 茂樹*; 小路 正純*; 鈴木 伸介*; 田村 和宏*; 依田 哲彦*; 大熊 春夫*

Kawase, Keigo; Arimoto, Yasushi*; Fujiwara, Mamoru; Okajima, Shigeki*; Shoji, Masazumi*; Suzuki, Shinsuke*; Tamura, Kazuhiro*; Yorita, Tetsuhiko*; Okuma, Haruo*

SPring-8において8GeV電子ビームと遠赤外レーザーとの正面衝突によって逆コンプトン散乱を発生させるための試験ビームラインを構築した。遠赤外レーザーとして、ここでは炭酸ガスレーザーで光励起させるメタノールレーザーを用いている。遠赤外レーザーの出力は波長118.8$$mu$$mで1.6Wを達成している。$$gamma$$線の直接測定により、発生させた$$gamma$$線強度は10$$^{3}$$photons/sであった。この値は入射したレーザー強度とレーザー輸送光学系の伝送効率とを考慮して評価した$$gamma$$線発生強度とよく一致している。

A test experimental line at SPring-8 has been constructed for the generation of backward Compton scattered (BCS) $$gamma$$-ray by head-on collision between an 8 GeV electron beam and a far-infrared (FIR) laser. For the FIR laser, we use a continuous-wave methanol laser optically pumped by a carbon dioxide ($${rm CO}_{2}$$) laser. The FIR laser output power achieved is 1.6 W at maximum for 118.8 $$mu$$m lasing; this value is the highest in the case of this type of laser. As a result of the direct measurement, the generated BCS $$gamma$$-ray flux was found to be about $$10^{3}$$ photons/s. This value is consistent with the estimation calculated by taking into account the input laser power and the transmittance of the laser transport system.

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