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Inverse Compton scattering of coherent synchrotron radiation in an energy recovery linac

エネルギー回収型リニアックにおけるコヒーレント放射を利用した逆コンプトン光源

島田 美帆*; 羽島 良一

Shimada, Miho*; Hajima, Ryoichi

コヒーレントシンクロトロン放射光(CSR)と電子ビームの衝突による逆コンプトン散乱を用いたX線, $$gamma$$線の発生を提案する。エネルギー回収型リニアックの高繰り返し、短パルス電子ビームはテラヘルツから赤外の領域で大強度のCSRを発生する。このCSRと後続の電子パルスを衝突させることで逆コンプトンX線, $$gamma$$線の発生が可能である。高エネルギー加速器研究機構で建設中のコンパクトERLの設計パラメータでは、1$$times$$10$$^{13-14}$$phs/s/b.w.10%のフラックスで0.1-1psのX線を発生できる。また、5-GeV ERLでは、1$$times$$10$$^{8}$$phs/pulse/b.w.10%のフラックスで10MeV領域の$$gamma$$線発生が可能となる。

We propose inverse Compton scattering (ICS) of coherent synchrotron radiation (CSR) from arelativistic short electron bunch in energy recovery linacs (ERL) as a high-flux subpicosecond X-ray and $$gamma$$-ray source. An advantage of the CSR scheme over a conventional ICS source is that no externallaser is required, and synchronization between CSR pulses and electron bunches is obtained automatically. Moreover, higher-flux X-rays can be generated from the ICS of CSR in an ERL operated at a highrepetition rate, 100 MHz to 1.3 GHz. Using parameters of the Compact ERL at KEK, 1$$times$$10$$^{13-14}$$ phs/sb.w. 10% X-ray with a 100 fs-1 ps pulse duration can beobtained, for an energy range from 0.04 to 4 keV. In the case of a 5-GeV ERL, $$gamma$$ rays with energy aroundtens of MeV are generated with 1$$times$$10$$^{8}$$ phs/pulse b.w. 10% at a repetition rate of several hundredsof MHz.

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パーセンタイル:45.82

分野:Physics, Nuclear

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