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Demonstration of high-flux photon generation from an ERL-based laser Compton photon source

ERLを基盤としたレーザーコンプトン散乱光源による高強度光子生成の実証

永井 良治; 羽島 良一; 森 道昭; 静間 俊行; 赤木 智哉*; 荒木 栄*; 本田 洋介*; 小菅 淳*; 照沼 信浩*; 浦川 順治*

Nagai, Ryoji; Hajima, Ryoichi; Mori, Michiaki; Shizuma, Toshiyuki; Akagi, Tomoya*; Araki, Sakae*; Honda, Yosuke*; Kosuge, Atsushi*; Terunuma, Nobuhiro*; Urakawa, Junji*

コンパクトERL(cERL)においてエネルギー回収型リニアックを基盤とするレーザーコンプトン散乱(LCS)光源のために必要な加速器およびレーザーについての技術開発を行った。ERL-LCS光源のような高強度、エネルギー可変、単色光源は非破壊核種分析に必要な光源である。ERL-LCS光源による光子生成実証のために、cERL回収ループにレーザーエンハンスメント共振器を設置した。電子ビームエネルギー、レーザー波長、衝突角はそれぞれ、20MeV, 1064nm, 18deg.である。LCS光子の最大エネルギーは約7keVである。感度領域17mm$$^{2}$$のシリコンドリフト検出器を衝突点から16.6mの位置でのLCS光子の観測に用いた。その計測の結果、検出器での強度、中心エネルギー、エネルギー広がりはそれぞれ、1200/s, 6.91keV, 81eVであった。

Accelerator and laser technologies required for laser Compton scattering (LCS) photon source based on an energy-recovery linac (ERL) have been developed at the Compact ERL (cERL) facility. A high-flux, energy tunable, and monochromatic photon source such as the ERL-based LCS photon source is necessary for nondestructive assay of nuclear materials. For the demonstration of the ERL-based LCS photon generation, a laser enhancement cavity was installed at the recirculation loop of the cERL. The electron beam energy, the laser wavelength, and the collision angle are 20 MeV, 1064 nm, and 18 deg., respectively. The calculated maximum energy of the LCS photons is about 7 keV. A silicon drift detector (SDD) with active area of 17 mm$$^{2}$$ placed 16.6 m from the collision point was used for observation of the LCS photons. As a result of the measurement, the flux on the detector, central energy, and energy width of the LCS photons were obtained as 1200 /s, 6.91 keV, and 81 eV, respectively.

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