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望月 孝晏*; 宮本 修治*; 天野 壮*; 井上 隆博*; 八束 充保*; 長谷川 信; 山崎 良雄
JNC TY9400 2000-008, 20 Pages, 2000/03
JNC-TY9400-2000-008.pdf:0.81MB
本報告書は、姫路工業大学と核燃料サイクル機構が、光陰極(フォトカソード)電子銃による高輝度電子ビームの研究に関して、共同で実施した研究成果をとりまとめたものである。本研究の目的は、光電子放出(フォトエミッション)型電子銃を用いて高品質電子ビームを発生するために、電子銃の特性とダイナミックスを計算機シミュレーションおよび実験研究により調べ、フォトエミッション型電子銃の応用の可能性を評価することである。電子ビーム品質の改善・高輝度化は、自由電子レーザー(Free Electron Laser:FEL)等の応用上、性能を決定する主要な項目で各種の方法が試みられている。レーザーフォトカソードを用いた電子銃は、短パルスレーザーによる制御性の増加も加えて、電子銃の大きな改善を可能とすると期待されている。フォトカソードを利用する電子源は、古くから利用されてきているが、近年の安定なモードロックレーザー技術の進歩により、高周波(RF)電子銃に安定に同期した発生が可能となり、新しい展開が開けている。本研究では、フォトエミッションをニードルカソード先端の高電界の元で行うことにより、フォトエミッションの量子効率の大幅な改善が行われることを、実験的に示し、それを用いたRF電子銃の計算機シミュレーションによるパラメーターサーベイを行った。
宮本 泰明; 谷口 隆幸; 川上 重秋; 長谷川 信; 島崎 善広
PNC TN8410 92-197, 22 Pages, 1992/07
レーザー光を利用する際に出力エネルギーを制御する方法としては、レーザー装置に投入する励起エネルギーを制御する方法が一般的である。この方法は発振器と増幅器から構成されるMOPAシステムにおいても用いられ、励起エネルギーの制御幅が十分にある場合には簡単で確実な方法であるが、制御幅が狭い場合、出力エネルギーの制御幅も同様となり問題が生ずる。分子レーザー法ウラン濃縮工学実証試験におけるレーザーシステムとして、TEA-CO/SUB2レーザーシステムを用いているが、そのスイッチ電源に全固体素子電源を用いているために媒質への放電電圧の制御幅が狭く、ウラン濃縮試験を実施する上で、レーザー出力エネルギーを濃縮試験に必要な幅で制御することが難しかった。そこで、レーザーシステムの出力エネルギー制御方法として、発振器と増幅器の放電遅延時間を制御する方法を考案し、実験的検証を実施した。その結果、発振器と増幅器の放電遅延時間を制御することによって、レーザーシステムの出力エネルギーを制御可能であることを確認した。また、この方法により出力エネルギーを制御することにより、レーザー発振中に出力調整を行った場合でも媒質に与える熱的な変動を抑えることが可能となると考えられる。
藤原 重徳; 田中 拓; 宮本 泰明; 川越 浩; 長谷川 信
PNC TN8410 91-263, 59 Pages, 1991/10
同位体炭酸ガスを用いた炭酸ガスレーザーの実用性を調査するため,発振試験による発振ラインの確認と同位体炭酸ガスの取扱い方法について調査を実施した。同位体炭酸ガスをレーザー媒質とする炭酸ガスレーザーを使用し,発振ラインを確認した。同位体炭酸ガスとしては,16O12C18Oを使用した。発振試験の結果より以下のことがわかった。1. 同位体ガスを用いたレーザー発振試験においては天然組成の炭酸ガスを用いた場合とは異なるラインが確認された。2. 同位体炭酸ガスを用いた場合,レーザー発振中のレーザーガス寿命が極めて短く,同位体炭酸ガスの発振ラインは短時間で消失した。3. アルミナ触媒を用いたガス再生試験においても再生効果,レーザー出力の回復はほとんど見られなかった。同位体を用いた炭酸ガスレーザーにおいて,レーザー発振ラインを確認することができたが,同位体炭酸ガスのハンドリングの難しさが提起され,今後さらに検討を進める必要がある。