顔写真

ハマ　ヒロユキ
濱　広幸
Hiroyuki Hama
所属
電子光理学研究センター　加速器ビーム物理研究部
職名
教授
学位

  • 理学博士（東北大学）

経歴 8

  • 2020年4月 ～ 継続中
    東北大学　電子光理学研究センター　教授

  • 2014年4月 ～ 2020年3月
    東北大学　電子光理学研究センター　センター長

  • 2009年12月 ～ 2014年3月
    東北大学　電子光理学研究センター　教授

  • 2003年4月 ～ 2009年11月
    東北大学大学院理学研究科　教授

  • 1999年9月 ～ 2003年3月
    東北大学大学院理学研究科　助教授

  • 1995年1月 ～ 1999年8月
    分子科学研究所　助教授

  • 1989年5月 ～ 1990年10月
    ミシガン州立大学　研究員

  • 1987年5月 ～ 1989年4月
    東京工業大学　教務員

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学歴 2

  • 東北大学　理学研究科　原子核理学

    ～ 1987年3月31日

  • 東北大学　理学部　物理学科

    ～ 1982年3月31日

委員歴 2

  • 日本加速器学会　評議員

    2004年4月 ～ 2006年3月

  • 日本加速器学会　評議員

    2004年4月 ～ 2006年3月

所属学協会 2

  • 日本加速器学会

  • 日本物理学会

研究キーワード 3

  • 加速器

  • 非線形動力学

  • 自由電子レーザー

研究分野 3

  • ナノテク・材料 / 応用物理一般 /

  • 自然科学一般 / 数理物理、物性基礎 / 加速器物理

  • 自然科学一般 / 素粒子、原子核、宇宙線、宇宙物理にする理論 /

受賞 1

  1. ＦＥＬ賞

    2004年8月30日　国際自由電子レーザー会議

論文 96

  1. Amplitude and Phase Control of RF Pulse Using IQ Modulator to Improve Electron Beam Quality

    Shimon Yamada, Shigeru Kashiwagi, Ikuro Nagasawa, Ken-ichi Nanbu, Toshiya Muto, Ken Takahashi, Ken Kanomata, Kotaro Shibata, Fujio Hinode, Sadao Miura, Hiroki Yamada, Kohei Kumagai, Hiroyuki Hama

    Particles　6　(3)　739-745　2023年7月18日

    出版者・発行元：MDPI AG

    DOI： 10.3390/particles6030046 　

    eISSN：2571-712X

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    A test-Accelerator as Coherent Terahertz Source (t-ACTS) has been under development at Tohoku University, in which an intense coherent terahertz radiation is generated from the short electron bunches. Velocity bunching scheme in a traveling wave accelerating structure is employed to generate the short electron bunches. The in-phase and quadrature (IQ) modulator and demodulator were installed to the low-level RF systems of t-ACTS linac to control and measure the amplitude and phase of RF power. The amplitude and phase of the RF power applied to an RF electron gun cavities and the accelerating structure are controlled to produce the electron bunches with a uniform and small momentum spread suitable for the velocity bunching. By installing the feed-forward control system using IQ modulators for the beam conditioning, we have successfully generated flat RF pulses and improved beam quality, including the energy spectrum of the beam. The details of feed-forward control system of the amplitude and phase using the IQ modulator and the beam experiments are presented in this paper.

  2. Study of Coherent Smith–Purcell Radiation in the Terahertz Region Using Ultra-Short Electron Bunches

    Hiroki Yamada, Toshiya Muto, Fujio Hinode, Shigeru Kashiwagi, Ken-ichi Nanbu, Ken Kanomata, Ikuro Nagasawa, Ken Takahashi, Koutaro Shibata, Hiroyuki Hama

    Particles　6　(3)　693-702　2023年7月3日

    出版者・発行元：MDPI AG

    DOI： 10.3390/particles6030042 　

    eISSN：2571-712X

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    Smith–Purcell radiation (SPR) can be generated nondestructively, providing valuable applications in light sources and beam monitors. Coherent SPR is expected to enable single-shot measurements of very short bunch lengths on the fs scale. Since the reconstruction of the longitudinal bunch shape from the coherent SPR is based on the reliable SPR spectrum, a more detailed understanding of the properties of the radiation is important in this context. Employing a 100 fs ultrashort electron bunch at the t-ACTS test accelerator, the spectrum, angular distribution, and polarization of the produced coherent SPR were measured in the terahertz frequency region and compared with a model calculation. In addition to the widely known surface current model evaluation, the effect of the geometrical shading effect on induced currents on metal surfaces was evaluated using 3D numerical calculations. The obtained SPR characteristics are also presented. In the evaluation of the grating with a shallow blaze angle, it was found that the shading effect has a non-negligible effect on the generated SPR intensity; the measured angular distribution and polarization results were in good agreement with this result.

  3. Toward Superconducting Electron Accelerators for Various Applications 査読有り

    Hiroyuki Hama, Sadao Miura

    physica status solidi (a)　218　(1)　2000294-2000294　2021年1月

    出版者・発行元：Wiley

    DOI： 10.1002/pssa.202000294 　

    ISSN：1862-6300

    eISSN：1862-6319

  4. Demonstration of variable polarized coherent terahertz source

    Shigeru Kashiwagi, Hirotoshi Saito, Fujio Hinode, Yuto Ishizuki, Ken Kanomata, Sadao Miura, Nozomu Morita, Toshiya Muto, Ikurou Nagasawa, Ken-ichi Nanbu, Koutaro Shibata, Ken Takahashi, Kento Terada, Hiroki Yamada, Hiroyuki Hama, Heishun Zen, Akinori Irizawa

    INFRARED PHYSICS & TECHNOLOGY　106　2020年5月

    出版者・発行元：ELSEVIER

    DOI： 10.1016/j.infrared.2020.103274 　

    ISSN：1350-4495

    eISSN：1879-0275

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    We are developing an accelerator-based terahertz source that can produce arbitrary polarization states from a linearly polarized coherent undulator radiation (CUR). The polarization manipulation of the CUR can be realized using the Martin-Puplett interferometer employed as an optical phase shifter. This study also demonstrates a variable polarization manipulator by using the terahertz CUR (THz-CUR) source driven by a compact photo-cathode RF-gun at the Institute of Advanced Energy, Kyoto University. The vertically polarized CUR with a frequency of 0.16 THz was manipulated into a horizontal linear polarization or circular polarization, and Stokes parameters were measured to derive the degree of polarization.

  5. Light source based on a 100 mm-long monolithic undulator magnet with a very short 4 mm-period length 査読有り

    S. Yamamoto, S. Kashiwagi, S. Masuda, N. Nakanii, T. Hosokai, M. Kando, T. Muto, K. - Nanbu, F. Hinode, H. Hama

    Journal of Synchrotron Radiation　26　(6)　1902-1910　2019年11月

    出版者・発行元：None

    DOI： 10.1107/S1600577519013031 　

    ISSN：0909-0495

    eISSN：1600-5775

  6. Profile measurement of circulating electrons in a synchrotron by inserting a carbon wire

    Y. Obara, T. Ishikawa, H. Hama, F. Hinode, H. Kanda, S. Kashiwagi, M. Miyabe, T. Muto, K. Ozawa, H. Shimizu, A.O. Tokiyasu

    Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment　922　108-113　2019年4月

    出版者・発行元：Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.nima.2019.01.007 　

    ISSN：0168-9002

  7. Bunch Length Measurement Employing Cherenkov Radiation from a Thin Silica Aerogel 査読有り

    K. Nanbu, Y. Saito, H. Saito, S. Kashiwagi, F. Hinode, T. Muto, H. Hama

    Particles　1　(1)　305-314　2018年12月

  8. Observation of coherent undulator radiation in THz region

    Shigeru Kashiwagi, Taro Abe, Hirotoshi Saito, Fujio Hinode, Ken Kanomata, Sadao Miura, Toshiya Muto, Ikuro Nagasawa, Ken ichi Nanbu, Shingo Ninomiya, Nobuyuki Nishimori, Yuki Saito, Ken Takahashi, Hiroyuki Hama

    Infrared Physics and Technology　93　335-339　2018年9月1日

    DOI： 10.1016/j.infrared.2018.08.011 　

    ISSN：1350-4495

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    © 2018 The generation of coherent THz radiation from femtosecond electron bunches passing through an undulator was demonstrated with a test accelerator as a coherent terahertz source (t-ACTS) at Tohoku University. The velocity bunching scheme in the traveling wave accelerating structure was employed to generate electron bunches much shorter than the THz wavelength. The electron bunch length was measured with the spectrum analysis method for coherent transition radiation. A 2.5-m long undulator with 25 periods and peak magnetic field of 0.41 T was utilized to generate the tunable coherent undulator radiation ranging from 2.6 to 3.6 THz at the t-ACTS. The measured frequency spectrum and spatial distribution of the coherent undulator radiation are presented.

  9. Study of Cherenkov Radiation from Thin Silica Aerogel 査読有り

    Ken ichi Nanbu, Shigeru Kashiwagi, Fujio Hinode, Toshiya Muto, Ikuro Nagasawa, Ken Takahashi, Ken Kanomata, Hidetoshi Saito, Taro Abe, Yuki Saito, Hiroyuki Hama

    International Journal of Magnetics and Electromagnetism　3　(7)　2017年5月

    ISSN：2631-5068

  10. Demonstration of Coherent Radiation Generation up to 3THz from Femtosecond Electron Pulses 査読有り

    Hiroyuki Hama, Taro Abe, Shigeru Kashiwagi, Fujio Hinode, Toshiya Muto, Ken-ichi Nanbu, Ken Takahashi, Ikuro Nagasawa, Ken Kanomata, Hirotoshi Saito, Yuki Saito

    International Journal of Optics and Photonic Engineering　2　(4)　2017年5月

    ISSN：2631-5092

  11. 22aAP-12 極短電子ビームを用いたコヒーレントアンジュレータ放射光発生に関する研究

    柏木 茂, 日出 富士雄, 武藤 俊哉, 南部 健一, 齊藤 寛峻, 阿部 太郎, 柴崎 義信, 高橋 健, 東谷 千比呂, 長澤 育郎, 濱 広幸

    日本物理学会講演概要集　71　610-610　2016年

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

    DOI： 10.11316/jpsgaiyo.71.1.0_610 　

    ISSN：2189-079X

  12. 19aAQ-6 縦方向位相空間測定のためのLFCカメラの開発(II)

    南部 健一, 日出 富士雄, 柏木 茂, 武藤 俊哉, 柴崎 義信, 長澤 育郎, 高橋 健, 東谷 千比呂, 齊藤 寛峻, 阿部 太郎, 濱 広幸

    日本物理学会講演概要集　71　558-558　2016年

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

    DOI： 10.11316/jpsgaiyo.71.1.0_558 　

    ISSN：2189-079X

  13. 19aAQ-5 ストリークカメラを用いた極短パルス電子ビームのバンチ長計測

    齊藤 寛峻, 柏木 茂, 日出 富士雄, 武藤 俊哉, 阿部 太郎, 南部 健一, 柴崎 義信, 高橋 健, 東谷 千比呂, 長澤 育郎, 濱 広幸

    日本物理学会講演概要集　71　557-557　2016年

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

    DOI： 10.11316/jpsgaiyo.71.1.0_557 　

    ISSN：2189-079X

  14. 20pAB-9 電子シンクロトロンにおけるビームプロファイル測定 査読有り

    小原 裕貴, 清水 肇, 時安 敦史, 濱 広幸, 日出 富士雄, 石川 貴嗣, 神田 浩樹, 柏木 茂, 宮部 学, 武藤 俊哉, 小沢 恭一郎

    日本物理学会講演概要集　71　(0)　323-323　2016年

    出版者・発行元：一般社団法人 日本物理学会

    DOI： 10.11316/jpsgaiyo.71.1.0_323 　

  15. Proof-of-Principle Experiment of Velocity Bunching for Ultra-Short Electron Pulse Production

    S. Kashiwagi, S. Nagasawa, F. Hinode, T. Muto, H. Saito, T. Abe, K. Nanbu, I. Nagasawa, K. Takahashi, C. Tokoku, E. Kobayashi, H. Hama

    Energy Procedia　89　346-352　2016年1月1日

    DOI： 10.1016/j.egypro.2016.05.045 　

    ISSN：1876-6102

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    © 2016 The Authors. An accelerator test facility, t-ACTS, established at Research Center for Electron Photon Science, Tohoku University, equips an injector consisted with a thermionic RF gun together with an energy filter and a 3 m traveling wave accelerating structure. A long-period undulator has been also installed for provide THz superradiance. Velocity bunching scheme proposed by Serafini and Ferrario is employed for ultra-short electron pulses production. A non-relativistic electron bunch, which is slightly slower than the velocity of light, is injected into the accelerating structure, and then the longitudinal phase space of the bunch is being rotated during acceleration. According to a numerical simulation, ∼ 50 fs bunch can be produced by using the t-ACTS accelerator configuration. Proof-of-principle experiment of velocity bunching has been carried out by observing sub-picosecond electron pulse using a streak camera. We have succeeded in producing a sub-picosecond electron pulse in the t-ACTS. The details of the experiment for ultra-short electron pulse are described in this paper.

  16. 東北放射光（SLiT-J）計画が目指す光源性能

    濱 広幸

    表面科学　36　(6)　291-296　2015年

    出版者・発行元：The Surface Science Society of Japan

    DOI： 10.1380/jsssj.36.291 　

    ISSN：0388-5321

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    Since there has been a strong requirement in Japan for a new medium size synchrotron radiation facility that provides high brilliant photons in the soft X-ray region, the SLiT-J project is proposed by 7 national universities in Tohoku area. In addition to the synchrotron radiation characteristics, the manuscript describes a basic concept of designing the storage ring, expected performance of the SLiT-J and future prospects of the project.

  17. 22pDE-4 進行波加速構造中における速度集群法を用いた極短パルス電子ビーム生成

    柏木 茂, 永沢 聡, 日出 富士雄, 齊藤 寛峻, 武藤 俊哉, 南部 健一, 高橋 健, 長澤 育郎, 東谷 千比呂, 柴崎 義信, 濱 広幸

    日本物理学会講演概要集　70　534-534　2015年

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

    DOI： 10.11316/jpsgaiyo.70.1.0_534 　

    ISSN：2189-079X

  18. 22pDE-1 縦方向位相空間測定のためのLFCカメラの開発

    南部 健一, Lueangaramwong Anusorn, 日出 富士雄, 柏木 茂, 武藤 俊哉, 柴崎 義信, 高橋 健, 長澤 育郎, 東谷 千比呂, 永沢 聡, 齊藤 寛峻, 濱 広幸

    日本物理学会講演概要集　70　531-531　2015年

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

    DOI： 10.11316/jpsgaiyo.70.1.0_531 　

    ISSN：2189-079X

  19. Ground design of a 3 GeV accelerator-complex for the synchrotron light in Tohoku, Japan (SLiT-J) 査読有り

    H. Hama, T. Muto, F. Hinode

    11TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON SYNCHROTRON RADIATION INSTRUMENTATION (SRI 2012)　425　2013年

    出版者・発行元：IOP PUBLISHING LTD

    DOI： 10.1088/1742-6596/425/7/072010 　

    ISSN：1742-6588

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    A conceptual design of 3 GeV accelerator complex for synchrotron radiation facility in Tohoku area, Japan (SLiT-J) is described. The complex is consisted with a 3 GeV low emittance storage ring and a C-band full-energy injector linac. Circumference of the ring should not be exceeded 300 m because of compactness (saving cost and power consumption). Nevertheless target emittance of the ring is less than 2 nmrad, which will be really competitive with newly constructed 3rd generation light sources. Tentatively designed lattice offers a low emittance of 1.8 nmrad with reasonably wide dynamic aperture. Presuming 4 typical undulators to cover the wide spectral range such as 10 eV to 20keV, the brightness is expected from 10(17) - 10(21) phs/mm(2)/mrad(2)/s/0.1%b.w./300mA. For the hard x-ray region, considerable photon flux may be provided by using multipole mini-wiggler with high magnetic field, which is inserted into the middle of cell. Though realistic prospect of the project is not predictable at present, we anticipate that the facility will be open in 2016.

  20. Upgrade of the 1.2 GeV STB ring for the SR utilization in Tohoku University 査読有り

    F. Hinode, T. Muto, M. Kawai, S. Kashiwagi, Y. Shibasaki, K. Nanbu, I. Nagasawa, K. Takahashi, H. Hama

    Journal of Physics: Conference Series　425　(072011)　2013年

    DOI： 10.1088/1742-6596/425/7/072011 　

  21. Present Status of Thermionic RF-Gun for Terahertz Source Project at Tohoku University

    F. Hinode, H. Hama, N.Y. Huang, S. Kashiwagi, M. Kawai, T.Muto, I. Nagasawa, K. Nanbu, Y. Shibasaki, K. Takahashi, X. Li

    Proc. of FEL2012　2012年

  22. Intense coherent terahertz generation from accelerator-based sources 査読有り

    Hama Hiroyuki, Yasuda Mafuyu, Kawai Masayuki, Hinode Fujio, Nanbu Kenichi, Miyahara Fusashi

    NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT　637　S57-S61　2011年5月1日

    DOI： 10.1016/j.nima.2010.02.022 　

    ISSN：0168-9002

  23. Expected Performance of a Planar Undulator Designed for the Terahertz Source Project at Tohoku University 査読有り

    F. Hinode, M. Kawai, K. Nanbu, F. Miyahara, H. Hama

    Nucl. Instr. and Meth. A　637　S72-S75　2011年5月1日

    DOI： 10.1016/j.nima.2010.02.025 　

    ISSN：0168-9002

  24. Test-accelerators as coherent terahertz source program (t-ACTS) at Tohoku University 査読有り

    Hiroyuki Hama, Masayuki Kawai, Shigeru Kashiwagi, Fujio Hinode, Fusashi Miyahara, Ken-ichi Nanbu, Toshiya Muto, Yuu Tanaka, Xiangkun Li, Nuan-Ya Huang

    9TH ECO-ENERGY AND MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING SYMPOSIUM　9　2011年

    出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

    DOI： 10.1016/j.egypro.2011.09.042 　

    ISSN：1876-6102

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    The beam from thermionic RF gun is quite suitable for the bunch compression by means of velocity bunching. Since the thermionic gun is very stable in general, we anticipate very short electron pulses of the bunch length around 50 fs can be provided satisfactorily. The t-ACTS program has been developed toward updating terahertz science and technology in which intense coherent synchrotron radiation (CSR) from very short electron bunches will be employed. Careful numerical simulation showed possibility of the bunch length of less than 100 fs with a bunch charge of 20 pC, which will provide sufficiently large form factor for production of CSR in the THz wavelength region. The train of short bunches will be stored in an accumulator ring. The peak brilliance of THz radiation emitted from one bunch is expected to be 5x10(6) photons/mrad(2)/0.1% bandwidth for each bending magnet of the ring. (C) 2011 Published by Elsevier Ltd. Selection and/or peer-review under responsibility of CEO of Sustainable Energy System, Rajamangala University of Technology Thanyaburi (RMUTT).

  25. Commissioning of ITC-RF Gun for t-ACTS Project at Tohoku University

    F. Hinode, H. Hama, S. Kashiwagi, M. Kawai, X. Li, T. Muto, K. Nanbu, Y. Tanaka, F Miyahara

    Proc. of FEL2011　2011年

  26. A Far-infrared Undulator for Coherent Synchrotron Radiation and Free Electron Laser at Tohoku University 査読有り

    Hama Hiroyuki, Hinode Fujio, Kawai Masayuki, Nanbu Kenichi, Miyahara Fusashi, Yasuda Mafuyu

    SRI 2009: THE 10TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON SYNCHROTRON RADIATION INSTRUMENTATION　1234　523-526　2010年

    DOI： 10.1063/1.3463257 　

    ISSN：0094-243X

  27. Development of a Thermionic RF Gun for Coherent THz Source at Tohoku University

    F. Hinode, H. Hama, S. Kashiwagi, M. Kawai, K. Nanbu, F. Miyahara, T. Muto, H. Oohara, Y. Tanaka

    Proc. of IPAC10　1731-1733　2010年

  28. DEVEROPMENT OF THz LIGHT SOURCE USING PRE-BUNCHED FEL

    M. Yasuda, H. Hama, F. Hinode, K. Kasamsook, M. Kawai, A. Kurihara, K. Nanbu, Y.Shibasaki, S.Takahashi

    Proceedings of the 30th International Free Electron Laser Conference, FEL2008　2008年8月

  29. Emittance Measurement of A Low Emittance DC Gun for Smith-Purcell Backward Wave Oscillator FEL

    K. Nanbu, M. Kawai, K. Kasamsook, F. Hinode, M. Yasuda, H. Hama

    Proceedings of the 30th International Free Electron Laser Conference, FEL2008　2008年8月

  30. Space Charge Effect for Short Electron Bunches in an Alpha Magnet

    H. Hama, F. Hinode, T. Muto, F. Hinode, M. Kawai, K. Nanbu, K. Kasamsook, M. Yasuda

    Proceedings of the 30th International Free Electron Laser Conference, FEL2008　2008年8月

  31. Development of A Low Emittance DC Gun for Smith-Purcell BWO FEL

    K. Kasamsook, K. Akiyama, K. Nanbu, M. Kawai, F. Hinode, T. Muto, T. Tanaka, M. Yasuda, Y, Mori, H. Hama

    Proceedings of the 29th International Free Electron Laser Conference, FEL2007, Novosibirsk, Russia　2007年8月

  32. Coherent THz Light Source Using Very Short Electron Bunches from a Thermionic RF Gun

    T. Muto, T. Tanaka, M. Yasuda, F. Hinode, K. Nanbu, K. Kasamsook, K. Akiyama, Y. Mori, M. Kawai, H. Hama

    Proceedings of the 29th International Free Electron Laser Conference, FEL2007, Novosibirsk, Russia　2007年8月

  33. Study on Compact DC Electron Gun using Single Crystal Cathode of LaB6

    K. Kasamsook, K. Nanbu, M. Kawai, K. Akiyama, F. Hinode, T. Muto, T. Tanaka, M. Yasuda, H. Hama

    Proceedings of APAC 2007, Indore, India　2007年2月

  34. A Study on the Applicability of Landau Cavity to the 1.2 GeV Booster Synchrotron at Tohoku University

    F. Hinode, K. Akiyama, H. Hama, M. Kawai, K. Kasamsook, A. Kurihara, T. Muto, K. Nanbu, Y. Shibasaki, S. Takahashi, T. Tanaka, M. Yasuda

    Proceedings of APAC 2007, Indore, India　2007年2月

  35. Conceptual design of an isochronous ring to generate coherent terahertz synchrotron radiation 査読有り

    H. Hama, H. Tanaka, N. Kumagai, M. Kawai, F. Hinode, T. Muto, K. Nanbu, T. Tanaka, K. Kasamsook, K. Akiyama, M. Yasuda

    NEW JOURNAL OF PHYSICS　8　292-305　2006年11月

    出版者・発行元：IOP PUBLISHING LTD

    DOI： 10.1088/1367-2630/8/11/292 　

    ISSN：1367-2630

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    A novel coherent light source project in the terahertz wavelength region has been developed at Tohoku University. The project may involve development of high brightness electron guns employing cathode of single crystal LaB6 for production of a very short bunch length less than 100 fs. The light source has been designed based on isochronous ring optics to preserve the short bunch length. Although the ring is not a storage ring, the lattice of isochronous optics has resulted from consideration of path length differences due to the betatron motion. The coherent terahertz photons are emitted from circulating electron bunches injected from the linac. Even though the beam is bent by dipole magnets, the bunch shape does not collapse because of the nearly complete isochronous optics of the ring. Since production of the coherent terahertz radiation requires a bunch length less than 100 fs (stdv, if Gaussian), the maximum path length difference created by passing through the dipoles is controlled to not exceed a couple of tens of femtoseconds. The predicted spectrum of the coherent terahertz radiation and its characteristics are also presented.

  36. Super Coherent THz Light Source Based on an Isochronous Ring with Very Short Electron Bunches

    H. Hama, K. Akiyama, F. Hinode, K. Kasamsook, M. Kawai, T. Muto, K. Nanbu, T. Tanaka, M. Yasuda, H. Tanaka

    Proceedings of the 28th International Free Electron Laser Conference, FEL2006, Berlin, Germany　2006年9月

  37. A Compact Low Emittance DC Gun Employing Single Crystal Cathode of LaB6

    K. Kasamsook, K. Akiyama, H. Hama, F. Hinode, M. Kawai, T. Muto, K. Nanbu, T. Tanaka, M. Yasuda

    Proceedings of the 28th International Free Electron Laser Conference, FEL2006, Berlin, Germany　2006年9月

  38. An independently tunable cells thermionic rf gun (ITC-RF gun) for sub-picosecond short pulse

    T. Tanaka, F. Hinode, M Kawai, H. Hama

    Proceedings of the 27th International Free Electron Laser Conference, FEL2005, Stanford, CA, USA　142　2005年8月

  39. Lattice Modification of a 1.2 GeV STB Ring for Generation of High Energy Gamma-Rays using Internal Target Wire

    F. Hinode, H. Hama, M. Kawai, A. Kurihara, A. Miyamoto, M. Mutoh, M. Nanao, Y. Shibasaki, K. Shinto, S. Takahashi, T. Tanaka

    Proceedings of 2005 Particle Accelerator Conference, Knoxville, Tennessee　2458　2005年5月

    DOI： 10.1109/PAC.2005.1591144 　

  40. Study of slow beam extraction through the third order resonance with transverse phase space manipulation by a mono-frequency rfko

    A. Miyamoto, F. Hinode, M. Kawai, K. Shinto, T. Tanaka, H. Hama

    Proceedings of 2005 Particle Accelerator Conference, Knoxville, Tennessee　1892　2005年5月

    DOI： 10.1109/PAC.2005.1590948 　

  41. Simulation study of a thermionic rf gun for high brightness and short pulse beam high brightness and short pulse beam

    T. Tanaka, F. Hinode, M. Kawai, A. Miyamoto, K. Shinto, H. Hama

    Proceedings of 2005 Particle Accelerator Conference, Knoxville, Tennessee　3499　2005年5月

    DOI： 10.1109/PAC.2005.1591518 　

  42. Simulation study of a thermionic RF gun for high brightness and short pulse beam 査読有り

    T Tanaka, F Hinode, M Kawai, A Miyamoto, K Shinto, H Hama

    2005 IEEE PARTICLE ACCELERATOR CONFERENCE (PAC), VOLS 1-4　3327-3329　2005年

    出版者・発行元：IEEE

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    Recently sub-picosecond electron pulses are paid attention because of valious applications of THz coherent radiation emitted from such short bunches. Although photoinjetcors using RF guns are rapidly developped as high blliiant electron sources, while thermionic RF guns are still expected to have potential ability to create high-brightness and short-pulse beams [1]. In particular, components of a thermionic RF gun are simple, compact and low-cost than those of a photo-cathode RF gun. For creating such beams, a prototype of thermionic RF gun was designed and its characteristics have been studied by a 3-D simulation code based on an FDTD (Finite Difference Time Demain) method which has been developed so far [2]. The gun is consists of two independently power feeding S-band RF cavities. The first cell is a cathode cell to extract the beam and the second one is an accelerating cell. This gun can be operated at modes with different RF-power ratio and phase between two RFs. A similar way of operating RF gun has been already reported by Lewellen [3]. This paper describes the results of simulations for this thermionic RF gun.

  43. 3-D simulation study for a thermionic RF gun using an FDTD method 査読有り

    H. Hama, F. Hinode, K. Shinto, A. Miyamoto, T. Tanaka

    Nucl. Instr. and Meth. A　528　(1-2)　371-377　2004年8月

    出版者・発行元：None

    DOI： 10.1016/j.nima.2004.04.083 　

    ISSN：0168-9002

  44. Design consideration for Tohoku light source storage ring equipped with UV free electron laser 査読有り

    H Hama, F Hinode, K Shinto, A Miyamoto, T Tanaka

    NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT　528　(1-2)　571-576　2004年8月

    出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

    DOI： 10.1016/j.nima.2004.04.104 　

    ISSN：0168-9002

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    An integrated photon source facility has been planed at Laboratory of Nuclear Science, Tohoku University. A 1.5 GeV main ring designed as a synchrotron light source of VUV and soft X-ray region contains straight sections with very low beta function to accept high field superconducting wigglers for X-ray. One of two 8-m long straight sections is allocated for storage ring free electron laser (SRFEL) in the UV region. The beam property in the ring is evaluated and then the beam quality for the SRFEL oscillation is also discussed including possibility of coherent higher harmonic generation by showing results of numerical simulation. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

  45. Simulation study of the beam loading effect in an rf gun

    K. Shinto, H. Hama, F. Hinode, A. Miyamoto, T. Tanaka

    Proceedings of EPAC 2004, Lucerne, Switzerland　2682　2004年7月

  46. Integrated Photon Source Project at Tohoku University

    H. Hama, F. Hinode, J. Kasagi, A. Kurihara, A. Miyamoto, M. Mutoh, M. Nanao, S. Satoh, Y. Shibasaki, K. Shinto, S. Suzuki, S. Takahashi, T. Tanaka, M. Watanabe

    AIP Proc., CP705　133　2004年4月

  47. Design of a 1.5 GeV Storage Ring for the Integrated Photon Source Project at Tohoku University

    F. Hinode, H. Hama, J. Kasagi, A. Kurihara, A. Miyamoto, M. Mutoh, M. Nanao, Y. Shibasaki, K. Shinto, S. Takahashi, T. Tanaka, S. Sato, S. Suzuki, M. Watanabe

    Proceedings of APAC 2004, Gyeongju, Korea　386　2004年3月

  48. Three-dimensional time-domain beam simulation study for a thermionic rf gun

    K. Shinto, H. Hama, F. Hinode, A. Miyamoto, T. Tanaka

    Proceedings of APAC 2004, Gyeongju, Korea　297　2004年3月

  49. Q-switching operation of the UVSOR-FEL

    M Hosaka, M Katoh, A Mochihashi, J Yamazaki, K Hayashi, Y Takashima, H Hama

    NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT　507　(1-2)　289-293　2003年7月

    出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

    DOI： 10.1016/S0168-9002(03)00931-8 　

    ISSN：0168-9002

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    Q-switching operation of the storage ring FEL provides high peak power and is therefore very attractive to application experiments. On the UVSOR, the Q-switching is performed by modulation of an RF frequency. Collective synchrotron oscillation of the electron bunch is excited in the actual operation. However, it is found that damping time of the oscillation is 100 times faster than the one expected from synchrotron radiation, so the influence of the collective oscillation on the lasing is relatively small. Analysis reveals that the phenomenon is explained with Robinson damping. (C) 2003 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

  50. From the operation of an SRFEL to a user facility

    M Hosaka, S Koda, M Katoh, J Yamazaki, K Hayashi, K Takashima, T Gejo, H Hama

    NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT　483　(1-2)　146-151　2002年5月

    出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

    DOI： 10.1016/S0168-9002(02)00301-7 　

    ISSN：0168-9002

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    Storage ring free-electron lasers (SRFELs) likely have a potentiality for scientific application as a unique light source because of the good coherence and temporal feature in addition to variable wavelength. At the UVSOR, the performance of the SRFEL has been unproved aiming at user's applications. Recently, an experiment using SRFEL combined with synchrotron radiation (SR) was begun. As the first experiment, the double-resonant excitation of Xe has been investigated by using SR and SRFEL as pump and probe lights, respectively. The relevance of making use of SRFEL for the pump/probe experiment is demonstrated. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

  51. FEL induced electron bunch heating observed by a method based on synchronous phase detection 招待有り 査読有り

    M Hoasaka, S Koda, M Katoh, J Yamazaki, H Hama

    NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT　475　(1-3)　217-221　2001年12月

    出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

    DOI： 10.1016/S0168-9002(01)01573-X 　

    ISSN：0168-9002

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    A new method for monitoring instantaneous bunch length has been developed on the UVSOR storage ring. Based on the bunch length dependence of the loss factor, the bunch length can be derived from the synchronous phase shift. Experiments using this method were performed to observe the bunch lengthening associated with the free electron laser (FEL) power variation. From the detuning dependence of the bunch heating, it was found that additional energy spread mostly has a constant ratio to the intracavity laser power normalized by the beam current. However, at the best synchronism region, the induced energy spread exhibits a strong non-linearity against the normalized FEL power and hence the power saturation is accomplished. (C) 2001 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

  52. Development of longitudinal feedback system for a storage ring free electron laser 査読有り

    S Koda, M Hosaka, J Yamazaki, M Katoh, H Hama

    NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT　475　(1-3)　211-216　2001年12月

    出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

    DOI： 10.1016/S0168-9002(01)01574-1 　

    ISSN：0168-9002

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    A longitudinal feedback system for a storage ring free electron laser (SRFEL) has been developed at the UVSOR. Instantaneous temporal deviation of the FEL optical pulse with respect to the electron bunch is measured in the frequency domain by detecting a phase between higher harmonic components of respective revolution frequencies. The phase deviation is fed back to control the storage ring RF frequency so as to readjust the effective length of the optical cavity. Compensating for the temporal drift with the feedback system, synchronism between the FEL micropulse and the electron bunches was successfully maintained for a reasonably long time. (C) 2001 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

  53. Current Status of a Stretcher-Booster Ring at Tohoku University

    F. Hinode, H. Hama, A. Kurihara, A. Miyamoto, M. Mutoh, M. Nanao, M. Oyamada, Y. Shibasaki, K. Shinto, S. Takahashi, T. Tanaka

    Proc. Second Asian Particle Accelerator Conference (APAC'01)　106　2001年9月

  54. Current Status of a 1.2 GeV Booster Electron Synchrotron and Implementation for Nuclear Study at Tohoku University

    H. Hama, F. Hinode, O. Konno, A. Kurihara, A. Miyamoto, M. Mutoh, M. Nanao, M. Oyamada, Y. Shibasaki, K. Shinto, S. Takahashi

    Proc. 18th International Conf. On High Energy Accelerators (HEACC2001)　2001年4月

  55. Temporal stability of the UVOR-FEL micropulse 査読有り

    M Hosaka, S Koda, J Yamazaki, H Hama

    NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT　445　(1-3)　208-213　2000年5月

    出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

    DOI： 10.1016/S0168-9002(00)00068-1 　

    ISSN：0168-9002

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    Optical cavity and control system of the UVSOR-FEL have been newly developed to improve performances and to obtain better availability for user application experiment. Lasings at visible and UV wavelength regions were successfully obtained in test experiments. By optimizing reflectivity and transmission of cavity mirrors, an average out-coupled power of more than 15 mW was achieved at a wavelength of 270 nm. Though a CW lasing zone at the top of a detuning curve was clearly obtained, an oscillation of FEL micropulse time jitter with 60 Hz appeared, which is probably due to a mechanical vibration of the cavity mirror caused by "sound noise" of the environment. Observed macrotemporal structure has been examined by a computer simulation including both effects of the mirror oscillation and the cavity length detuning. Results suggest that the mirror vibration should be reduced to less than 0.1 mu m to suppress the amplitude of the time jitter comparable to an intrinsic temporal width of the FEL micropulse. (C) 2000 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

  56. A perturbative formulation of nonlinear dispersion for particle motion in storage rings 査読有り

    H Tanaka, M Takao, K Soutome, H Hama, M Hosaka

    NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT　431　(3)　396-408　1999年7月

    出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

    DOI： 10.1016/S0168-9002(99)00338-1 　

    ISSN：0168-9002

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    We provide a perturbative formulation of nonlinear dispersion for particle motion in storage rings without linearizing the kinematic term and give recursion expressions for higher-order terms up to the fourth order. As an example, the nonlinear dispersion function of the SPring-8 storage ring is numerically calculated. The numerical calculation shows that the higher-order terms up to third order are not significantly modulated by magnetic error if the dispersion of the linear optics is sufficiently small. An experimental study of the nonlinear dispersion was also carried out and it was found that the agreement between the theory and the measurement was fairly good up to second order. (C) 1999 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

  57. Influences of electron beam properties on spontaneous radiation from an optical klystron 査読有り

    M Hosaka, J Yamazaki, H Hama

    NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT　429　(1-3)　191-196　1999年6月

    出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

    DOI： 10.1016/S0168-9002(99)00102-3 　

    ISSN：0168-9002

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    Spectrum of the radiation from an optical klystron is very sensitive to the beam energy spread which is an important factor for the storage ring free electron laser. In order to make use of the spectrum for a measurement of the relative energy spread, we have investigated influences of the transverse beam property on the spectrum using a helical optical klystron on the UVSOR storage ring. From analysis of the experimental results, it has been found that the most important effect comes from inhomogeneous magnetic fields and a horizontal beam size. (C) 1999 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

  58. Longitudinal beam dynamics and FEL interaction on a negative momentum compaction storage ring 査読有り

    H Hama, M Hosaka

    FREE ELECTRON LASERS 1998　(A429)　172-178　1999年

    出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

    DOI： 10.1016/S0168-9002(99)00099-6 　

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    A simulation study for longitudinal phase space of the electron bunch including effects of potential-well distortion and FEL interaction has been performed for both positive and negative momentum compaction factors on a storage ring. The trend of the bunch lengthening is well interpreted by the wake field due to inductive impedance. In spite of large energy spread in the case of the negative momentum compaction, FEL oscillation may be possible. The peak power of Q-switched lasing is higher than that in positive momentum compaction. There was, however, no significant difference in FEL power and particle distribution in the longitudinal phase space at the equilibrated state. (C) 1999 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

  59. Single-bunch beam property for FEL on the UVSOR storage ring 査読有り

    H Hama, M Hosaka, J Yamazaki, T Kinoshita

    NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION B-BEAM INTERACTIONS WITH MATERIALS AND ATOMS　144　(1-4)　75-82　1998年9月

    出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

    DOI： 10.1016/S0168-583X(98)00349-8 　

    ISSN：0168-583X

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    Single-bunch beam properties such as bunch lengthening and instability that are very important factors to develop storage ring free electron lasers (SRFEL) have been investigated on the UVSOR electron storage ring. Data were analyzed based on a model of potential-well distortion due to the impedance of the vacuum pipe. The inductive impedance was obtained to be 40 nH which is approximately 10 times larger than that of a newly constructed 3rd generation light source. In an operation with negative momentum compaction factor, the bunch shortening was observed which is also explained by which the inductive impedance dominates the single bunch property on the UVSOR ring. (C) 1998 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

  60. Performance of a helical undulator of the UVSOR 査読有り

    S Kimura, M Kamada, H Hama, K Kimura, M Hosaka, J Yamazaki, XM Marechal, T Tanaka, H Kitamura

    JOURNAL OF SYNCHROTRON RADIATION　5　(5)　453-455　1998年5月

    出版者・発行元：MUNKSGAARD INT PUBL LTD

    ISSN：0909-0495

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    A helical undulator was installed in the 0.75 GeV storage ring of the UVSOR facility of the Institute for Molecular Science. The undulator was designed to produce the fundamental of the circularly polarized undulator radiation in the energy range 2-43 eV, and the higher harmonics with elliptical polarization in the energy range up to 300 eV. Recently, the first spectrum from the undulator was observed. The performance of the undulator and the obtained spectrum are reported.

  61. Present status of the UVSOR facility - 1997 査読有り

    M Kamada, H Hama, T Kinoshita, N Kosugi

    JOURNAL OF SYNCHROTRON RADIATION　5　(5)　1166-1169　1998年5月

    出版者・発行元：MUNKSGAARD INT PUBL LTD

    ISSN：0909-0495

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    The UVSOR has been operational for nearly 14 years. In recent years, improvements to accelerators and beamlines have been carried out to obtain better performance and new scientific achievements. For example, a new type of helical undulator and a resonance transverse kicker were installed into the straight sections of the storage ring, and about one-third of the beamlines were upgraded by installing new monochromators and an interferometer. In addition, instruments and equipment were improved for research studies, with many interesting results. The most up-to-date information of the UVSOR facility is presented.

  62. Study of beam property on a storage ring operated with negative momentum compaction factor 査読有り

    M Hosaka, H Hama, J Yamazaki, T Kinoshita

    NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT　407　(1-3)　234-240　1998年4月

    出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

    DOI： 10.1016/S0168-9002(97)01402-2 　

    ISSN：0168-9002

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    To investigate variations of the bunch length and the energy spread of the electron beam on a storage ring, which are very important beam properties for storage ring free electron lasers, we have measured longitudinal electron distributions and spectra of spontaneous radiation from an optical klystron on the UVSOR storage ring operated with both signs of negative and positive momentum compaction factors. Significant differences in the bunch lengthening and the increase of the energy spread with the beam current have been found between two operations. In a case of the negative momentum compaction, a threshold beam current for the longitudinal microwave instability was observed to be very low, meanwhile "the bunch shortening" was observed. (C) 1998 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

  63. Observation of intracavity Compton backscattering of the UVSOR free electron laser 査読有り

    M Hosaka, H Hama, K Kimura, J Yamazaki, T Kinoshita

    NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT　393　(1-3)　525-529　1997年7月

    出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

    DOI： 10.1016/S0168-9002(97)00563-9 　

    ISSN：0168-9002

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    High-energy gamma rays produced by intracavity Compton backscattering of a free electron laser (FEL) on the UVSOR storage ring have been observed. In the experiment, the storage ring was operated at an electron energy of 600 MeV. The FEL wavelengths were 466 and 270 nm, and then maximum photon energies were calculated to be 14.6 and 25.2 MeV, respectively. Spectra of the photons measured by using a large NaI scintillation detector were found to be consistent with a theoretical calculation.

  64. Testing for qualification of a helical optical klystron for UV storage-ring free electron lasers 査読有り

    H Hama, K Kimura, M Hosaka, J Yamazaki, T Kinoshita

    NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT　393　(1-3)　23-27　1997年7月

    出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

    DOI： 10.1016/S0168-9002(97)00422-1 　

    ISSN：0168-9002

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    A new helical optical klystron, UNKO-3, for a UV-free electron laser has been installed and commissioned on the UVSOR storage ring, Okazaki. Lasings at a visible wavelength region around 470 nm and a UV region down to 260 nm were obtained in test experiments, It was found that the mirror degradation rate with radiation from a helical mode was several tens of times slower than that with a planar mode.

  65. Demonstration and consideration for UV free-electron laser oscillation around 270 nm 査読有り

    K Kimura, S Takano, J Yamazaki, T Kinoshita, M Hosaka, H Hama

    NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT　393　(1-3)　28-32　1997年7月

    出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

    DOI： 10.1016/S0168-9002(97)00437-3 　

    ISSN：0168-9002

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    Free-electron laser oscillation around 270 nm has been demonstrated on the UVSOR storage ring. In order to overcome an increase of cavity losses due to a shorter wavelength, the FEL gain was enhanced by reducing beam energy from an ordinal value of 500 to 430 MeV. We have investigated the reflectance of dielectric multilayer mirrors in the UV, fabricated by deposition techniques of electron-beam evaporation and ion-beam sputtering. A possibility of high-reflectance multilayer at shorter wavelength is discussed.

  66. Gain narrowing of spectral and temporal widths in the UVSOR-FEL 査読有り

    K Kimura, J Yamazaki, S Takano, T Kinoshita, H Hama

    NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT　375　(1-3)　62-66　1996年6月

    出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

    DOI： 10.1016/0168-9002(95)01468-3 　

    ISSN：0168-9002

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    Spectral and temporal widths of the UVSOR-FEL operated in a gain-switching mode have been experimentally studied. We measured time dependent evolution of the temporal width by using a dual-sweep streak camera. Time-resolved spectral width was also measured by a Fabry-Perot etalon and the slow sweep function of the streak camera. We have found that those widths are mostly determined in the beginning of the lasing process. The measured spectral and temporal widths at various beam currents are in good agreement with theoretical calculations of the gain narrowing model.

  67. Microscopic study on lasing characteristics of the UVSOR storage ring free electron laser 査読有り

    H Hama, K Kimura, J Yamazaki, S Takano, T Kinoshita, ME Couprie

    NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT　375　(1-3)　32-38　1996年6月

    出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

    DOI： 10.1016/0168-9002(96)00103-9 　

    ISSN：0168-9002

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    Characteristics of storage ring free electron laser at a short wavelength region (UV and visible) has been studied at the UVSOR facility, Okazaki. We have introduced an empirical formula to describe the gain variation based on the bunch-heating model for gain-switched laser macropulses. Considerable substructures were found in both temporal distributions and frequency spectra. There are a couple of peaks discretely located in a laser optical bunch. Such an internal substructure has been found to be established in an early stage of lasing process.

  68. A helical optical klystron for an UV-FEL project at the UVSOR 査読有り

    H Hama

    NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT　375　(1-3)　57-61　1996年6月

    出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

    DOI： 10.1016/0168-9002(95)01428-4 　

    ISSN：0168-9002

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    An optical klystron with helical undulators for an UV free electron laser has been designed for the UVSOR storage ring. The helical optical klystron is favorable not only to obtain higher gain but also to avoid mirror degradation because of more fundamental and less higher harmonic radiation on the axis. Characteristics of the radiation and the FEL gain for the helical optical klystron has been investigated by a calculation based on Fourier transform of Lienard-Wiechert potentials. We discuss advantages of the helical optical klystron for FELs experiments by comparing with the present UVSOR EEL by a ''conventional'' optical klystron.

  69. Design of a helical undulator for UVSOR 査読有り

    S Kimura, M Kamada, H Hama, XM Marechal, T Tanaka, H Kitamura

    JOURNAL OF ELECTRON SPECTROSCOPY AND RELATED PHENOMENA　80　(80)　437-440　1996年5月

    出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

    DOI： 10.1016/0368-2048(96)03010-1 　

    ISSN：0368-2048

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    The design concept and the expected performance of a helical undulator which is to be installed in the 0.75 GeV storage ring, UVSOR, of the Institute for Molecular Science are reported. The undulator should produce perfectly circularly polarized light in the energy range of 2 - 45 eV and elliptically and Linearly polarized light with energies up to 300 eV.

  70. Construction and commissioning of a superconducting wiggler for the UVSOR storage ring 査読有り

    E Nakamura, H Hama, J Yamazaki, T Kinoshita, O Matsudo, H Yonehara, T Kasuga, G Isoyama, M Watanabe

    JOURNAL OF ELECTRON SPECTROSCOPY AND RELATED PHENOMENA　80　(80)　421-424　1996年5月

    出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

    DOI： 10.1016/0368-2048(96)03006-X 　

    ISSN：0368-2048

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    A 4-T superconducting wiggler of the wavelength-shifter type has been constructed and commissioned for experiments in the photon energy region above 2 keV at the 750-MeV UVSOR storage ring. It has a semi-closed liquefying system with two refrigerators that can confine liquid helium without loss. It has been confirmed that the wiggler can continuously run for one year without trouble. A feasibility study on low magnetic field operation of the wiggler was conducted for experiments with the lower photon energies below 2 keV using a double crystal monochromator with beryl crystals.

  71. INTERNAL EXCITATION OF INTERMEDIATE-MASS FRAGMENTS FROM COLLISIONS OF AR-36+AG NUCLEI AT 35 MEV/NUCLEON 査読有り

    F DEAK, A HORVATH, A KISS, Z SERES, A GALONSKY, CK GELBKE, H HAMA, L HEILBRONN, D KROFCHECK, WG LYNCH, DW SACKETT, HR SCHELIN, MB TSANG, J KASAGI, T MURAKAMI

    PHYSICAL REVIEW C　52　(1)　219-227　1995年7月

    出版者・発行元：AMER PHYSICAL SOC

    DOI： 10.1103/PhysRevC.52.219 　

    ISSN：2469-9985

    eISSN：2469-9993

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    Population ratios for neutron-unbound states compared to bound states were determined for intermediate mass fragments from Ar-36 + Ag collisions at 35 MeV/nucleon. The population ratios were measured as a function of fragment kinetic energy at angles of 15 degrees, 30 degrees, 45 degrees, and 60 degrees, especially for B-12 fragments but also for Li-7, Li-8, Be-11, and C-13 fragments. The results show no major dependence on either the kinetic energy or the emission angle of the fragments. There are signs of a moderate contribution to the dominating statistical decay from nonequilibrium quasielastic decay at the smaller angles. The population ratios for the different fragments are consistent with emission from a source of a single temperature which emits complex nuclei at freeze-out. Comparision of the present results with those from a similar experiment, but with N-14 projectiles at 35 MeV/nucleon, shows that the population ratios for strongly damped processes are the same for both N-14 and Ar-36 projectiles on Ag.

  72. OBSERVATION OF MICRO-MACRO TEMPORAL STRUCTURE AND SATURATION MECHANISM ON THE UVSOR FREE-ELECTRON LASER 査読有り

    H HAMA, J YAMAZAKI, T KINOSHITA, K KIMURA, G ISOYAMA

    NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT　358　(1-3)　365-368　1995年4月

    出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

    DOI： 10.1016/0168-9002(94)01513-9 　

    ISSN：0168-9002

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    The dynamic behavior of a free electron laser oscillation on an electron storage ring has been studied. We have measured time dependent micropulse evolution using a streak camera with a dual-sweep. Continuous lasing which appears under detuned condition has been ascertained to consist of discrete evolving groups of micropulses. In the gain-switching mode, bunch lengthening of the electrons due to bunch heating by the interaction with the laser was clearly observed.

  73. STATUS OF THE UVSOR FACILITY 1994 査読有り

    M KAMADA, H HAMA

    REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS　66　(2)　2362-2364　1995年2月

    出版者・発行元：AMER INST PHYSICS

    DOI： 10.1063/1.1145688 　

    ISSN：0034-6748

  74. GRACEFULLY-DEGRADED OPERATIONABLE CONTROL-SYSTEM FOR THE UVSOR SYNCHROTRON-RADIATION SOURCE AND ITS OPERATIONAL EXPERIENCE 査読有り

    N KANAYA, H HAMA, J YAMAZAKI, O MATSUDO, G ISOYAMA

    NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT　352　(1-2)　166-169　1994年12月

    出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

    DOI： 10.1016/0168-9002(94)91489-3 　

    ISSN：0168-9002

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    The UVSOR control system for the 750 MeV electron storage ring as a dedicated VUV (Vacuum-ultraviolet) synchrotron radiation source is described. When a failure occurs in the control system, it can provide gracefully-degraded operation to resume control of the storage ring without a fatal shutdown. The control system comprises two Micro-VAX 3400's used for process computers, two workstations for operator consoles and mainly CAMAC interfaces for accelerator devices. The control system also provides various automatic operation modes of the storage ring for user experiments, such as: (1) multi-bunch operation with/without a superconducting wiggler, (2) single-bunch operation and (3) machine-study operation. An operator can initiate one of these modes using menus on X-Windows on the workstation. Operational experience has shown that the control system can successfully operate the storage ring even when a failure occurs.

  75. FEL EXPERIMENT ON THE UVSOR STORAGE-RING 査読有り

    H HAMA, J YAMAZAKI, G ISOYAMA

    NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT　341　(1-3)　12-16　1994年3月

    出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

    DOI： 10.1016/0168-9002(94)90307-7 　

    ISSN：0168-9002

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    A gain-enhancement technique using a higher harmonic cavity has been developed for free electron laser experiments on the UVSOR storage ring. With this technique, we obtained lasing in the ultraviolet region at wavelengths around 300 nm. Applying gain-switching to control lasing, effective gain was derived at a wavelength of 490 nm, which was in good agreement with the theoretical prediction.

  76. FRAGMENT ISOTOPE SPECTRA FROM THE AR-36+AG REACTION AT 35 MEV NUCLEON 査読有り

    A HORVATH, F DEAK, A KISS, Z SERES, A GALONSKY, CK GELBKE, H HAMA, L HEILBRONN, D KROFCHECK, WG LYNCH, DW SACKETT, HR SCHELIN, MB TSANG, J KASAGI, T MURAKAMI

    PHYSICAL REVIEW C　49　(2)　1012-1015　1994年2月

    出版者・発行元：AMER PHYSICAL SOC

    DOI： 10.1103/PhysRevC.49.1012 　

    ISSN：0556-2813

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    Inclusive fragment isotope spectra were measured at 15-degrees, 30-degrees, 45-degrees, and 60-degrees for the Ar-36 + Ag reaction at 35 MeV/nucleon. The energy spectra of many isotopes of elements from Be to Ne were obtained. A two-parameter thermal model fits the angular distributions of the low-energy fragments. One parameter, source kinetic energy/temperature, is proportional to fragment mass number. The other, total fragment production cross section, after adjustment for binding energy, has a decreasing exponential dependence on mass number.

  77. DOUBLE RF SYSTEM FOR SUPPRESSION OF LONGITUDINAL COUPLED-BUNCH INSTABILITY ON UVSOR STORAGE-RING 査読有り

    K TAMURA, T KASUGA, M TOBIYAMA, H HAMA, G ISOYAMA, T KINOSHITA

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 2-LETTERS　33　(1A)　L59-L62　1994年1月

    出版者・発行元：JAPAN J APPLIED PHYSICS

    DOI： 10.1143/jjap.33.L59 　

    ISSN：0021-4922

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    A third-harmonic cavity has been installed on the UVSOR electron storage ring in order to suppress longitudinal coupled bunch instability with a double RF system. The bunch length and the frequency spread of the synchrotron oscillation were increased with the double RF system, and the measured values at a low beam current were consistent with calculated ones. The longitudinal coupled bunch instability has been perfectly damped by Landau damping at the beam current of at least up to 300 mA.

  78. CONTROL-SYSTEM CAPABLE OF GRACEFULLY DEGRADED OPERATION FOR THE 750 MEV SYNCHROTRON-RADIATION SOURCE 査読有り

    N KANAYA, H HAMA, J YAMAZAKI, O MATSUDO, G ISOYAMA

    IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR SCIENCE　40　(4)　1286-1294　1993年8月

    出版者・発行元：IEEE-INST ELECTRICAL ELECTRONICS ENGINEERS INC

    DOI： 10.1109/23.273540 　

    ISSN：0018-9499

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    A control system which is capable of gracefully-degraded operation for the 750 MeV electron storage ring as a dedicated VUV (vacuum-ultra-violet) synchrotron radiation source at the UVSOR has been developed to provide a synchrotron radiation beam for a long time without any fatal shutdown. Based on a client-server model with a hierarchy of three layers, the control system was designed to be reconfigurable. Under normal operation, the distributed control system is configured so that two process computers control the storage ring cooperatively with full throughput. If a failure occurs in one computer, the control system is reconfigured so that the remaining functional computer can provide gracefully degraded operation to resume control of the storage ring for synchrotron radiation experiments. The control system automatically operates the storage ring with a single action on a menu initiated by an operator. Operational experience has shown that the control system can successfully operate the storage ring.

  79. LASING OF A FREE-ELECTRON LASER IN THE VISIBLE ON THE UVSOR STORAGE-RING 査読有り

    S TAKANO, H HAMA, G ISOYAMA

    NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT　331　(1-3)　20-26　1993年7月

    出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

    ISSN：0168-9002

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    We have conducted oscillation experiments of a free electron laser on the UVSOR storage ring. In the experiments the storage ring was operated in the two-bunch mode at an electron energy of 500 MeV and an optical klystron was employed. Dielectric multilayer mirrors with high reflectivity at a wavelength around 455 nm were used for an optical resonator. When the beam current is higher than 9 mA/bunch, lasing started at 456 nm. The lasing wavelength can be varied in the region from 430 nm to 480 nm. The linewidth of the laser is approximately 0.2 nm. The peak power in micro-pulses transmitted by the front mirror is roughly estimated to be at least 0.8 W at a beam current of 23 mA/bunch.

  80. CONTROL OF THE BUNCH LENGTH ON AN ELECTRON STORAGE RING 査読有り

    H HAMA, S TAKANO, G ISOYAMA

    NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT　329　(1-2)　29-36　1993年5月

    出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

    ISSN：0168-9002

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    We report on an experiment to control bunch length by means of changing the momentum compaction factor on the UVSOR storage ring. The momentum compaction factor was varied by changing the dispersion function, and reduced to be approximately one hundredth of the ordinary value. The shortest bunch length estimated from the synchrotron oscillation frequency was 25 ps, which is one tenth of the ordinary value. Correction for the second order monentum compaction factor was found to be essential for operation with the extremely low momentum compaction factor. The results of measurement of the momentum compaction factor and the bunch length are presented.

  81. GAIN MEASUREMENT OF A FREE-ELECTRON LASER WITH AN OPTICAL KLYSTRON ON THE UVSOR STORAGE RING 査読有り

    S TAKANO, H HAMA, G ISOYAMA

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS　32　(3A)　1285-1289　1993年3月

    出版者・発行元：JAPAN J APPLIED PHYSICS

    ISSN：0021-4922

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    We have conducted experiments to measure the gain of a free electron laser (FEL) with an optical klystron (OK) on the UVSOR storage ring. A conventional undulator has been remodeled into the OK in order to increase the gain. The FEL gain at a wavelength of 488 nm has been measured as a function of N(d), which is the number of wavelengths of light passing over an electron in a dispersive section of the OK. The measured gain curve is in good agreement with that calculated according to Madey's theorem from a measured spectrum of spontaneous radiation. The measured instantaneous peak gain is 0.4% for an average beam current of 10 mA/bunch, which agrees well with the gain calculated theoretically. The gain with the OK is enhanced by a factor of five compared with that with the conventional undulator.

  82. NEUTRON-PRODUCTION IN HEAVY-ION REACTIONS AT 35 MEV NUCLEON AND 50 MEV NUCLEON 査読有り

    HR SCHELIN, A GALONSKY, CK GELBKE, H HAMA, L HEILBRONN, D KROFCHECK, WG LYNCH, D SACKETT, MB TSANG, YANG, X, F DEAK, A HORVATH, A KISS, Z SERES, J KASAGI, T MURAKAMI

    NUCLEAR SCIENCE AND ENGINEERING　113　(2)　184-188　1993年2月

    出版者・発行元：AMER NUCLEAR SOC

    ISSN：0029-5639

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    Neutron spectra are measured by the time-of-flight method at laboratory angles from 15 to 120 deg for the reaction Ag(N-14,n) at 50 MeV/nucleon. All spectra are fitted with a moving-source model. The cross-section dependences on bombarding energy and on projectile mass are investigated by comparison with published neutron data from the reactions Ag(N-14,n) at 35 MeV/nucleon and Ag(Ar-36,n) at 35 MeV/nucleon. Application to biological hazard estimation is anticipated.

  83. NEUTRON EMISSION FOR THE FUSION OF AR-40+NI, MO-92, SN-122 REACTIONS AT E/A=26MEV 査読有り

    K YOSHIDA, J KASAGI, H HAMA, M SAKURAI, M KODAMA, K FURUTAKA, K IEKI, W GALSTER, T KUBO, M ISHIHARA, A GALONSKY

    PHYSICAL REVIEW C　46　(3)　961-971　1992年9月

    出版者・発行元：AMERICAN PHYSICAL SOC

    DOI： 10.1103/PhysRevC.46.961 　

    ISSN：0556-2813

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    In order to study the properties of hot nuclei, neutrons emitted in the Ar-40 + Ni, Mo-92, Sn-122 reactions at E/A =26 MeV were measured in coincidence with fusion residues. The neutron spectra obtained for different residue velocities were analyzed with the moving source model. The spectra are well reproduced with two sources; one corresponds to preequilibrium emission and the other to the decay of fusion nuclei. The extracted neutron multiplicity and initial temperature of the fusion nuclei indicate the formation of thermally equilibrated nuclei with excitation energy up to 5.0 MeV/nucleon. The extracted relation between the temperature and the excitation energy shows that the level densities of the hot nuclei are well described with the level density parameter a = A/(9+/-1) for excitation energies from 2.5 to 5.0 MeV/nucleon.

  84. GAIN MEASUREMENT OF A FREE-ELECTRON LASER ON THE UVSOR STORAGE RING 査読有り

    S TAKANO, H HAMA, G ISOYAMA, A LIN, NA VINOKUROV

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS　31　(8)　2621-2625　1992年8月

    出版者・発行元：JAPAN J APPLIED PHYSICS

    ISSN：0021-4922

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    We report the results of gain measurement of a free electron laser at a wavelength of 488 nm made on the UVSOR storage ring. In this experiment, a conventional transverse undulator made of permanent magnets is employed, and the storage ring is operated at the energy of 500 MeV in the single-bunch mode. The measured peak gain is 8 x 10(-4) for the average beam current of 10 mA, which agrees well with gain estimated from theory.

  85. MEASUREMENT OF THE BUNCH LENGTH ON THE UVSOR STORAGE RING 査読有り

    A LIN, H HAMA, S TAKANO, G ISOYAMA

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS　31　(3)　921-924　1992年3月

    出版者・発行元：JAPAN J APPLIED PHYSICS

    ISSN：0021-4922

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    We have measured the bunch length in single-bunch operation of the UVSOR (Ultraviolet Synchrotron Orbital Radiation) storage ring in a beam current region from 0.1 to 70 mA at energies ranging from 500 to 750 MeV. The momentum compaction factor of the present operation point is determined experimentally from the bunch length and the synchrotron oscillation frequency measured simultaneously at a low beam current. The bunch length increases gradually as the beam current increases, and bunch lengthening is larger when the beam energy is lower. This behavior of bunch lengthening agrees well with a prediction of the potential-well distortion theory. Based on the theory, the effective longitudinal coupling impedance is estimated as a function of bunch length.

  86. EXCITATION-ENERGY AND SPIN DEPENDENCE OF THE GIANT-DIPOLE RESONANCE AT FINITE TEMPERATURE 査読有り

    J KASAGI, K FURUTAKA, T MURAKAMI, A YAJIMA, M OHSHIMA, S NIIYA, H TOMINAGA, K YOSHIDA, H HAMA, K IEKI, W GALSTER, K KUBO, M ISHIHARA, A GALONSKY

    NUCLEAR PHYSICS A　538　(A538)　C585-C591　1992年3月

    出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

    DOI： 10.1016/0375-9474(92)90807-V 　

    ISSN：0375-9474

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    In order to investigate the evolution of the GDR from low to high excitation energies, a series of experiments, in which high energy gamma-rays were measured in heavy ion fusion reactions, have been performed at JAERI and at RIKEN. It has been confirmed that the width of the GDR increases rapidly for Ex greater-than-or-equal-to 100 MeV and our previously introduced GAMMA(E(x)) can explain the data well for 80 less-than-or-equal-to E(x) less-than-or-equal-to 120 MeV. The limiting temperature of the nucleus for existing of the GDR has been deduced for A approximately 70, 105 and 130. The GDR seems to disappear at the temperature of about a quarter of the resonance energy.

  87. Neutron inclusive measurements of Ar36+Ag reactions at 35 MeV/nucleon 査読有り

    D. Sackett, A. Galonsky, C. K. Gelbke, H. Hama, L. Heilbronn, D. Krofcheck, W. Lynch, H. R. Schelin, M. B. Tsang, X. Yang, F. Deák, Á Horváth, Á Kiss, Z. Seres, J. Kasagi, T. Murakami

    Physical Review C　44　(1)　384-389　1991年

    DOI： 10.1103/PhysRevC.44.384 　

    ISSN：0556-2813

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    We have measured the inclusive neutron cross section as a function of neutron energy and angle at 15°, 30°, 45°, 60°, 120°, and 160°for the system Ag(36Ar,n) at 35 MeV/nucleon. All spectra can be fitted with a moving-source model consisting of a projectilelike source, an intermediate-rapidity source, and a targetlike source. Temperatures for the targetlike and intermediate-rapidity sources were found to be about 4 and 11 MeV, respectively. Neutron multiplicities for each were 5.6 and 1.0. These parameters are compared with those from the neutron inclusive measurement of Ag(14N,n) at 35 MeV/nucleon and with proton exclusive data from the reaction S32+Ag at 30 MeV/nucleon. © 1991 The American Physical Society.

  88. EXCITATION-ENERGY DEPENDENCE OF THE GIANT-DIPOLE RESONANCE IN HOT NUCLEI 査読有り

    K YOSHIDA, J KASAGI, H HAMA, M SAKURAI, M KODAMA, K FURUTAKA, K IEKI, W GALSTER, T KUBO, M ISHIHARA

    PHYSICS LETTERS B　245　(1)　7-12　1990年8月

    出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

    DOI： 10.1016/0370-2693(90)90155-Y 　

    ISSN：0370-2693

  89. GAMMA-RAY AND NEUTRON EMISSION FROM HOT NUCLEI 査読有り

    J KASAGI, K YOSHIDA, H HAMA, M SAKURAI, M KODAMA, K FURUTAKA, K IEKI, W GALSTER, T KUBO, M ISHIHARA, A GALONSKY

    SECOND IN2P3-RIKEN SYMPOSIUM ON HEAVY-ION COLLISIONS　304-313　1990年

    出版者・発行元：WORLD SCIENTIFIC PUBL CO PTE LTD

  90. Nucleus-Nucleus Bremsstrahlung in the Spontaneous Fission of <SUP>252</SUP>Cf 査読有り

    HAMA Hiroyuki

    J. Phys. Soc. Jpn.　(58)　620　1989年

  91. THE ION-GUIDE ISOTOPE SEPARATOR ONLINE AT THE TOHOKU UNIVERSITY CYCLOTRON 査読有り

    M YOSHII, H HAMA, K TAGUCHI, T ISHIMATSU, T SHINOZUKA, M FUJIOKA, J ARJE

    NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION B-BEAM INTERACTIONS WITH MATERIALS AND ATOMS　26　(1-3)　410-418　1987年5月

    出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

    DOI： 10.1016/0168-583X(87)90787-7 　

    ISSN：0168-583X

  92. AN ION-GUIDE ISOTOPE SEPARATOR ONLINE AT INS 査読有り

    K MORITA, T INAMURA, T NOMURA, J TANAKA, H MIYATAKE, M FUJIOKA, T SHINOZUKA, M YOSHII, H HAMA, K TAGUCHI, K SUEKI, Y HATSUKAWA, K FURUNO, H KUDO

    NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION B-BEAM INTERACTIONS WITH MATERIALS AND ATOMS　26　(1-3)　406-409　1987年5月

    出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

    DOI： 10.1016/0168-583X(87)90786-5 　

    ISSN：0168-583X

  93. Precision half-life measurements of the mirror nuclei in the f<SUB>7/2</SUB>-Shell using on IGISOL. 査読有り

    HAMA Hiroyuki

    AIP Proceedings　164　1987年

  94. A HIGH-SPEED TARGET-ROTATION SYSTEM (TARO) FOR THE STUDY OF SHORT-LIVED NUCLEI 査読有り

    H MIYATAKE, H HAMA, T KAMIYA, M YOSHII, T SHINOZUKA, M FUJIOKA

    NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT　245　(2-3)　271-276　1986年5月

    出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

    DOI： 10.1016/0168-9002(86)91260-X 　

    ISSN：0168-9002

  95. OBSERVATION OF THE DECAY OF A NEW ISOTOPE CU-57 AND ITS MIRROR TRANSITION 査読有り

    T SHINOZUKA, M FUJIOKA, H MIYATAKE, M YOSHII, H HAMA, T KAMIYA

    PHYSICAL REVIEW C　30　(6)　2111-2114　1984年

    出版者・発行元：AMERICAN PHYSICAL SOC

    DOI： 10.1103/PhysRevC.30.2111 　

    ISSN：0556-2813

  96. REDUCTION OF THE NEUTRON-INDUCED BACKGROUND USING A PULSE-TYPE BEAM CHOPPER IN AN ISOL EXPERIMENT 査読有り

    E TANAKA, T SHINOZUKA, M FUJIOKA, Y ARAI, H MIYATAKE, M YOSHII, H HAMA, T ISHIMATSU

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS　22　(3)　547-547　1983年

    出版者・発行元：JAPAN J APPLIED PHYSICS

    ISSN：0021-4922

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MISC 58

  1. 極短周期アンジュレータによる放射光生成原理実証

    山本樹, 益田伸一, 益田伸一, 浜広幸, 柏木茂, 日出富士雄, 武藤俊哉, 南部健一, 細貝知直, 神門正城

    日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム(Web)　33rd　2020年

  2. 極短周期アンジュレータの開発 IV:放射光生成原理実証

    山本樹, 益田伸一, 浜広幸, 柏木茂, 日出富士雄, 武藤俊哉, 南部健一, 細貝知直, 神門正城

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　75　(1)　2020年

    ISSN：2189-079X

  3. Characteristics of Polarized Coherent Radiation in Thz Region From a Crossed-Undulator

    H. Saito, H. Hama, F. Hinode, K. Kanomata, S. Kashiwagi, S. Miura, N.M. Morita, T. Muto, I. Nagasawa, K. Nanbu, S. Ninomiya, K. Takahashi, H. Yamada

    Proceedings of IPAC2019　1769-1771　2019年5月

  4. Status of Test-Accelerator as Coherent THz Source (t-ACTS) at ELPH, Tohoku University

    S. Kashiwagi, H. Hama, F. Hinode, K. Kanomata, S. Miura, N.M. Morita, T. Muto, I. Nagasawa, K. Nanbu, S. Ninomiya, H. Saito, K. Takahashi, H. Yamada

    Proceedings of IPAC2019　1475-1477　2019年5月

  5. Measurement of Cherenkov Diffraction Radiation from a Short Electron Bunches at t-ACTS

    S. Ninomiya, H. Hama, F. Hinode, K. Kanomata, S. Kashiwagi, S. Miura, N.M. Morita, T. Muto, I. Nagasawa, K. Nanbu, H. Saito, K. Takahashi, H. Yamada

    Proceedings of IPAC2019　2536-2538　2019年5月

  6. マイケルソン干渉計を用いたコヒーレント遷移放射スペクトル計測による極短電子ビームのパルス長評価

    柏木 茂, 西森 信行, 日出 富士雄, 三浦 禎雄, 武藤 俊哉, 濱 広幸, 二宮 慎吾, 全 炳俊, 鹿又 健, 齊藤 寛峻, 齊藤 悠樹, 高橋 健, 長澤 育郎, 南部 健一

    日本物理学会講演概要集　73　(0)　517-517　2018年

    出版者・発行元：一般社団法人 日本物理学会

  7. 核理研から電子光センター,50年の歩み

    日出 富士雄, 濱 広幸

    加速器 : 日本加速器学会誌　14　(2)　74-80　2017年

    出版者・発行元：日本加速器学会

    ISSN：1349-3833

  8. Material deformation by using new 3GeV synchrotron light source

    Tadashi Abukawa, Wataru Yashiro, Takeo Ejima, Masashi Watanabe, Nobuyuki Nishimori, Sadao Miura, Hiroyuki Hama, Masaki Takata

    Proceedings of the International Display Workshops　1　584-586　2017年1月1日

    ISSN：1883-2490

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    © 2017 Proceedings of the International Display Workshops. All rights reserved. Synchrotron Radiation (SR) facilities around the world have been recognized as premier research tool for Nano Technology as well as industrial application including display device technology. A SR facility, Synchrotron Light in Tohoku, Japan (SLiT-J), has been projected since 2011. Current status and perspectives are being presented.

  9. Development status of linear focal cherenkov ring camera

    K. Nanbu, S. Kashiwagi, F. Hinode, T. Muto, I. Nagasawa, K. Takahashi, H. Saito, T. Abe, C. Tokoku, H. Hama

    IPAC 2016 - Proceedings of the 7th International Particle Accelerator Conference　152-154　2016年1月1日

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    Copyright © 2016 CC-BY-3.0 and by the respective authors. Linear focal Cherenkov ring camera (LFC-Camera) has been developed for single shot measurement of longitudinal phase space distribution of quasi-relativistic electron beam, where the electron&#039;s velocity still depends on its energy. The LFC-camera employs velocity dependence of opening angle of Cherenkov light produced by electron beam to observe its energy (momentum) distribution. Since the Cherenkov light contains the time information if the radiator medium is thin enough, we can get the longitudinal phase space distribution measuring both time and energy spectra simultaneously using a streak camera. We employ a thin silica aerogel with water-free hydrophobic treatment as Cherenkov radiator. We have evaluated characteristics of the silica aerogel radiator, and demonstration of the LFC-camera at a beam diagnosis section of t-ATCS is being proceeded.

  10. Status of the 1.3 GeV booster synchrotron for generating high energy gamma rays at Tohoku University

    F. Hinode, I. Nagasawa, S. Kashiwagi, T. Muto, K. Nanbu, Y. Shibasaki, K. Takahashi, C. Tokoku, H. Hama

    IPAC 2016 - Proceedings of the 7th International Particle Accelerator Conference　701-703　2016年1月1日

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    Copyright © 2016 CC-BY-3.0 and by the respective authors. The 1.3 GeV booster synchrotron (BST ring) has been utilized to supply high energy gamma rays for nuclear physics experiments at Research Center for Electron Photon Science, Tohoku University. The photons with around one GeV are produced via bremsstrahlung by an internal target wire. To realize higher duty in the gamma ray generation, it is required that a ramping time for beam acceleration should be short. Thus a dynamical control for steering magnet was introduced to supress COD due to eddy current in a chamber wall. Present operational status and recent progress of beam performance in the BST ring are reported.

  11. Generation of coherent undulator radiation using extremely short electron bunch at t-ACTS, Tohoku University

    S. Kashiwagi, T. Abe, F. Hinode, T. Muto, K. Nanbu, K. Takahashi, I. Nagasawa, H. Saito, Y. Shibasaki, C. Tokoku, H. Hama

    IPAC 2016 - Proceedings of the 7th International Particle Accelerator Conference　1760-1762　2016年1月1日

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    Copyright © 2016 CC-BY-3.0 and by the respective authors. An accelerator test facility, t-ACTS, was established at Research Center for Electron Photon Science, Tohoku University, in which an intense coherent terahertz (THz) radiation is generated from an extremely short electron bunch. Velocity bunching scheme in a traveling-wave accelerating structure is employed to produce the short electron bunch. A long-period undulator, which has 25 periods with a period length of 10 cm and a peak magnetic field of 0.41 T, has been developed to produce intense coherent THz radiation. Properties of the radiation from the THz undulator such as an electric field of the radiation, the spectrum and, angular distribution were numerically investigated based on the parameters of short electron bunch and the THz undulator. By optimization of bunch compression, it is possible to extract a coherent radiation of fundamental mode excluding higher-order modes. The detail of the numerical studies for the coherent undulator radiation and a preparation of beam experiment are reported.

  12. Production of ultra-short electron pulse and observation of coherent transition radiation at t-ACTS, Tohoku University

    T. Abe, S. Kashiwagi, F. Hinode, T. Muto, K. Nanbu, K. Takahashi, I. Nagasawa, H. Saito, Y. Shibasaki, C. Tokoku, H. Hama

    IPAC 2016 - Proceedings of the 7th International Particle Accelerator Conference　1763-1765　2016年1月1日

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    Copyright © 2016 CC-BY-3.0 and by the respective authors. A test-Accelerator as Coherent Terahertz Source (t-ACTS) project has been under development at Research Center for Electron Photon Science, Tohoku University. In order to generate a coherent radiation in terahertz (THz) region, it is necessary to produce sub-picosecond electron pulses. Velocity bunching scheme is employed for the short electron pulse production in t-ACTS. We experimentally confirmed the production of short electron pulse under 500 fs by measuring the bunch length using a streak camera. Coherent transition radiation in THz region was produced by which the short electron pulses pass through a vacuum-metal interface. Several radiation properties including spatial distribution, polarization and spectrum were measured and compared with theoretical calculations. The details of the beam experiment at t-ACTS are described.

  13. Profile measurements of bremsstrahlung gamma-rays from tungsten plates for radioactive isotope production via photonuclear reaction using a 60 MeV electron linac

    K. Takahashi, H. Kikunaga, K. Tsukada, T. Muto, S. Kashiwagi, C. Tokoku, T. Suda, K. Nanbu, I. Nagasawa, F. Hinode, Y. Shibasaki, H. Hama

    IPAC 2016 - Proceedings of the 7th International Particle Accelerator Conference　1766-1768　2016年1月1日

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    Copyright © 2016 CC-BY-3.0 and by the respective authors. Radioactive isotopes have been produced via photonuclear reaction using a 60 MeV high-power electron linac for research fields of nuclear chemistry and radioactive analysis at Research Center for Electron Photon Science (ELPH), Tohoku University. The electron beam with an average current more than 100 μA is transported to an electron-bremsstrahlung gamma-ray converter of 2 mm thickness platinum or tungsten plate at the irradiation station. A target of 10 mm diameter is placed 3 cm behind a converter. It is enclosed with a quartz glass in the water cooling system and is irradiated for photonuclear reaction. Since the correlation between the spatial profile of bremsstrahlung gamma-rays at the target position and accelerator parameters is of our primary interest, nickel thin films are irradiated and the profiles of bremsstrahlung gammarays are measured by intensity distribution measurements of57Ni radioactivity using the phosphorus imaging plate. In the meantime, the beam emittance and Twiss parameters are measured.

  14. Measurement of the electron beam size at the BM5 radiator in the BST ring

    Obara Y., Hama H., Hinode F., Ishikawa T., Kanda H., Kashiwagi S., Miyabe M., Muto T., Ozawa K., Shimizu H., Tokiyasu A. O.

    ELPH annual report　52-57　2015年

    出版者・発行元：東北大学電子光理学研究センター

    ISSN：2186-7968

  15. 電子蓄積リングにおけるラジエータワイヤによるクーロン散乱が制動放射高エネルギーγ線に与える影響

    武藤俊哉, 浜広幸, 石川貴嗣, 神田浩樹, 柏木茂, 日出富士雄, 南部健一, 長澤育郎, 高橋健, 東谷千比呂, 小林恵理子, 齊藤寛峻, 柴崎義信

    第12回日本加速器学会年会プロシーディングス　WEP003　2015年

  16. Impact of Coulomb scattering in radiator wire on bremsstrahlung gamma ray in an electron storage ring

    武藤俊哉, 浜広幸, 石川貴嗣, 神田浩樹, 柏木茂, 日出富士雄, 南部健一, 長澤育郎, 高橋健, 東谷千比呂, 小林恵理子, 齊藤寛峻, 柴崎義信

    Proceedings of the 12th Particle Accelerator Society of Japan　WEP003　2015年

  17. Status of upgrade project of the 1.2 GeV booster synchrotron at tohoku university

    F. Hinode, S. Kashiwagi, T. Muto, I. Nagasawa, K. Nanbu, Y. Shibasaki, K. Takahashi, H. Hama

    IPAC 2013: Proceedings of the 4th International Particle Accelerator Conference　151-153　2013年12月24日

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    A 1.2 GeV electron booster synchrotron has been operated for nuclear physics experiment since 1997 at Electron Light Science Centre, Tohoku University, in which the high energy gamma-rays via Bremsstrahlung has been supplied for hadron physics. After the Great East Japan Earthquake in March 2011, recovery and reconstruction work of the accelerator complex is in progress. While a compact 90 MeV linac is newly constructed as a dedicated injector for the booster, old power supplies for synchrotron magnets and also pulsed magnets for beam injection are replaced. Furthermore some quadrupole magnets are replaced to the combined function ones containing sextupole component to correct the chromaticity. The power supplies and the combined magnets had been manufactured and those installations were completed. Current status of the booster upgrade is presented. Copyright © 2013 by JACoW.

  18. Construction of new 90 mev injector linac for the 1.2 gev booster synchrotron at tohoku university

    Shigeru Kashiwagi, Fujio Hinode, Masayuki Kawai, Toshiya Muto, Ikuro Nagasawa, Ken Ichi Nanbu, Yoshinobu Shibasaki, Ken Takahashi, Hiroyuki Hama, Nuan Ya Huang

    IPAC 2013: Proceedings of the 4th International Particle Accelerator Conference　1607-1609　2013年12月24日

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    The Great East Japan Earthquake (March 11, 2011) has inflicted enormous damage on the accelerator facility of Research Center for Electron Photon Science, Tohoku University. A 300 MeV linac operated for 46 years as an accelerator for radioisotope (RI) production and also as an injector of a 1.2 GeV booster synchrotron for nuclear physics experiments. The low energy part of the linac will be rebuilt with all the recyclable components and will be run for RI production. New small linac is constructed as the injector for the booster synchrotron. The injector consists of a thermionic rf-gun, an alpha magnet, two 3mlong accelerating structures, and transport line to the synchrotron. The maximum energy of injector is 90 MeV with beam loading. The detail of the injector linac is introduced in this conference. Copyright © 2013 by JACoW.

  19. 東北放射光計画 : 光源加速器システムの概要

    濱 広幸

    放射光　26　(4)　233-237　2013年7月31日

    出版者・発行元：日本放射光学会

    ISSN：0914-9287

  20. 25aGB-3 Vibrating wire法を用いるTHzアンジュレータの磁場測定(25aGB 光源・ビーム源・ビーム診断・真空,ビーム物理領域)

    田中 佑, 柏木 茂, 河合 正之, 南部 健一, 日出 富士雄, 武藤 俊哉, 李 相坤, 濱 広幸

    日本物理学会講演概要集　67　(1)　148-148　2012年3月5日

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

    ISSN：1342-8349

  21. 27aGB-7 LaB_6単結晶を用いた熱陰極高周波電子銃における逆流電子の影響(27aGB 電子ビーム源・短バンチビーム・電源,ビーム物理領域)

    李 相坤, 日出 富士雄, 南部 健一, 武藤 俊哉, 田中 佑, 柏木 茂, 河合 正之, 濱 広幸

    日本物理学会講演概要集　67　(1)　156-156　2012年3月5日

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

    ISSN：1342-8349

  22. 25pGE-1 次世代放射光源への期待・はじめに(25pGE ビーム物理領域シンポジウム:次世代放射光源への期待,ビーム物理領域)

    浜 広幸

    日本物理学会講演概要集　67　(1)　151-151　2012年3月5日

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

    ISSN：1342-8349

  23. 25pGAB-2 Vibrating Wire法を用いたアンジュレータの磁場評価の検討(25pGAB 放射光・X線源・テラヘルツ光,ビーム物理領域)

    田中 佑, 宮原 房史, 武藤 俊哉, 日出 富士雄, 南部 健一, 柏木 茂, 河合 正之, 李 相坤, 浜 広幸

    日本物理学会講演概要集　66　(1)　135-135　2011年3月3日

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

    ISSN：1342-8349

  24. 26aGAB-10 加速構造中での熱陰極高周波電子銃ビームの速度圧縮(26aGAB FFAG・ビームダイナミクス・中性子,ビーム物理領域)

    浜 広幸, 宮原 房史, 黄 暖雅, 河合 正之, 柏木 茂, 日出 富士雄, 南部 健一, 武藤 俊哉, 田中 祐, 李 相坤

    日本物理学会講演概要集　66　(1)　140-140　2011年3月3日

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

    ISSN：1342-8349

  25. 25pGAB-1 超短電子パルスを用いたテラヘルツ波領域アンジュレータ放射に関する研究(25pGAB 放射光・X線源・テラヘルツ光,ビーム物理領域)

    柏木 茂, 田中 佑, 南部 健一, 宮原 房史, 武藤 俊哉, 李 相坤, 日出 富士雄, 河合 正之, 濱 広幸

    日本物理学会講演概要集　66　(1)　135-135　2011年3月3日

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

    ISSN：1342-8349

  26. 25aGAB-12 超短パルス電子ビーム生成のための独立二空洞型熱陰極高周波電子銃の開発(25aGAB ビーム源・フォトカソード,ビーム物理領域)

    日出 富士雄, 南部 健一, 宮原 房史, 武藤 俊哉, 柏木 茂, 河合 正之, 田中 佑, 李 相坤, 浜 広幸

    日本物理学会講演概要集　66　(1)　131-131　2011年3月3日

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

    ISSN：1342-8349

  27. 21aBA-1 ビーム物理領域審査報告(21aBA 素粒子実験領域,ビーム物理領域 合同講演 若手奨励賞・SciBooNE/Belle招待講演,素粒子実験領域)

    浜 広幸

    日本物理学会講演概要集　65　(1)　20-20　2010年3月1日

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

    ISSN：1342-8349

  28. 28aSE-1 ビーム物理領域審査報告(若手奨励賞受賞記念講演,28aSE 素粒子実験領域,ビーム物理領域合同講演,素粒子実験領域)

    浜 広幸

    日本物理学会講演概要集　64　(1)　29-29　2009年3月3日

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

    ISSN：1342-8349

  29. 30aSG-3 閾値領域でのn(γ,K^0)Λ反応測定によるK^0生成素過程の研究(30aSG 中高エネルギー重イオン・中間子生成・検出器II,実験核物理領域)

    井口 亜蘭, 岡安 雄一, 金田 雅司, 河合 正晴, 川崎 泰斗, 川間 大介, 神田 浩樹, 清川 省吾, 小池 武志, 白鳥 昂太郎, 田村 裕和, 千賀 信幸, 塚田 暁, 寺田 宜弘, 中村 哲, 橋本 治, 藤井 優, 藤林 丈司, 二ツ川 健太, 細見 健二, 前田 和茂, 松澤 正暁, 松村 彰彦, 馬 越, 丸山 那由太, 三森 雅弘, 宮城 要平, 宮瀬 晴久, 三輪 浩司, 石川 貴嗣, 河合 正之, 清水 肇, 鈴木 耕拓, 玉江 忠明, 浜 広幸, 日出 富士雄, 廣瀬 健太郎, 山崎 寛仁, 今野 収, 佐々木 厚, Han Y. C., Wang T., NKS2 Collaboration

    日本物理学会講演概要集　64　(1)　81-81　2009年3月3日

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

    ISSN：1342-8349

  30. 21aZG-1 LaB_6単結晶を用いた低エミッタンス熱陰極DC電子銃の研究(21aZG ビーム源,ビーム診断,ビームダイナミクス,ビーム物理領域)

    秋山 和士, KASAMSOOK Kittipong, 河合 正之, 南部 健一, 日出 富士雄, 武藤 俊哉, 田中 拓海, 安田 真冬, 森 吉之介, 濱 広幸

    日本物理学会講演概要集　62　(2)　118-118　2007年8月21日

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

    ISSN：1342-8349

  31. 27pWN-13 内部ワイヤー標的からの制動放射ガンマ線生成のための1.2 GeV STB リングのラティス改造(自由電子レーザー・電子蓄積リング,新領域)

    日出 富士雄, 河合 正之, 栗原 亮, 柴崎 義信, 高橋 重伸, 田中 拓海, 七尾 晶士, 浜 広幸, 宮本 篤, 武藤 正勝, Accelerator Group

    日本物理学会講演概要集　60　(1)　121-121　2005年3月4日

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

    ISSN：1342-8349

  32. 24aXM-12 短パルス高輝度ビーム生成のための熱陰極RF電子銃の最適化(I)(リニアコライダー・RFガン,新領域)

    田中 拓海, 河合 正之, 日出 富士雄, 宮本 篤, 浜 広幸

    日本物理学会講演概要集　60　(1)　105-105　2005年3月4日

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

    ISSN：1342-8349

  33. 平成15年度加速器報告

    浜 広幸, 日出 富士雄, 栗原 亮, 武藤 正勝, 七尾 晶士, 柴崎 義信, 神藤 勝啓, 高橋 重伸, H. Hama, F. Hinode, A. Kurihara, M. Mutoh, M. Nanao, Y. Shibasaki, K. Shinto, S. Takahashi, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University

    核理研研究報告 = Research report of Laboratory of Nuclear Science　37　91-93　2004年11月1日

    出版者・発行元：東北大学大学院理学研究科附属原子核理学研究施設

    ISSN：0385-2105

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    Operation status of an electron accelerator complex in FY2003 at the Laboratory of Nuclear Science, Tohoku University is reported. Total user-time had reached 2800 hours (operation-time of accelerators was totally 3500 hours), which is probably the longest time of beam supply recorded in these years.

  34. 30aZR-8 位相空間操作を施した3次共鳴によるビーム取り出しの研究(ビームスタディ)(新領域)

    宮本 篤, 日出 富士雄, 神藤 勝啓, 田中 拓海, 浜 広幸

    日本物理学会講演概要集　59　(1)　123-123　2004年3月3日

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

    ISSN：1342-8349

  35. 29pZR-6 STBリングにおけるハイブリッド6極磁石によるクロマティシティ補正II(磁石開発・ペンタクォーク)(新領域)

    田中 拓海, 宮本 篤, 日出 富士雄, 神藤 勝啓, 松本 教之, 鈴木 紀善, 浜 広幸

    日本物理学会講演概要集　59　(1)　119-119　2004年3月3日

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

    ISSN：1342-8349

  36. The investigation of excited states of Xe atoms and dimmers by synchronization of FEL and SR pulses at UVSOR

    T. Gejo, E. Shigemasa, E. Nakamura, M. Hosaka, S. Koda, A. Mochihashi, M. Katoh, J. Yamazaki, K. Hayashi, Y. Takashima, H. Hama

    Nucl. Instr. and Meth. A　528　(1-2)　627-631　2004年

    DOI： 10.1016/j.nima.2004.04.116 　

    ISSN：0168-9002

  37. 平成14年度加速器報告

    浜 広幸, 日出 富士雄, 栗原 亮, 武藤 正勝, 七尾 晶士, 柴崎 義信, 神藤 勝啓, 高橋 重伸, H. Hama, F. Hinode, A. Kurihara, M. Mutoh, M. Nanao, Y. Shibasaki, K. Shinto, S. Takahashi, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University

    核理研研究報告 = Research report of Laboratory of Nuclear Science　36　129-131　2003年11月1日

    出版者・発行元：東北大学大学院理学研究科附属原子核理学研究施設

    ISSN：0385-2105

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    Operation status of an electron accelerator complex at Laboratory of Nuclear Science, Tohoku University is reported. After a completion of a new building containing an experimental vault, the inspection for the radiation safety was done in the beginning of October, 2003, so that most of user machine time was consumed in the latter half of the fiscal year 2002.

  38. 31pSH-11 STB リングにおけるハイブリッド 6 極磁石によるクロマティシティ補正

    宮本 篤, 浜 広幸, 日出 富士雄, 神藤 勝啓, 田中 拓海

    日本物理学会講演概要集　58　(1)　128-128　2003年3月6日

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

    ISSN：1342-8349

  39. 31pSH-10 核理研 STB リングにおける誤差磁場がビームに与える影響

    田中 拓海, 浜 広幸, 日出 富士雄, 神藤 勝啓, 宮本 篤, 栗原 亮, 武藤 正勝, 七尾 晶士, 柴崎 義信, 高橋 重伸

    日本物理学会講演概要集　58　(1)　128-128　2003年3月6日

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

    ISSN：1342-8349

  40. Status Report of LNS Accelerator Complex in 2001(IV. Status Report of LNS Accelerator Complex in 2001)

    浜 広幸, 日出 富士雄, 栗原 亮, 武藤 正勝, 七尾 晶士, 柴崎 義信, 神藤 勝啓, 高橋 重伸, H. Hama, F. Hinode, A. Kurihara, M. Mutoh, M. Nanao, Y. Shibasaki, K. Shinto, S. Takahashi, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University

    核理研研究報告 = Research report of Laboratory of Nuclear Science　35　111-114　2002年11月1日

    出版者・発行元：東北大学大学院理学研究科附属原子核理学研究施設

    ISSN：0385-2105

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    The electron accelerator complex at the Laboratory of Nuclear Science, Tohoku University has been operated for various fields of science. A 35-year-old 300 MeV electron linac is still working well. However troubles due to aging is rapidly getting serious. In addition, because of multi-purpose use of the linac many different beam characteristics are requested by the users, so that the operation mode has been complicate. In this report, the operation status of the accelerator complex including major troubles experienced in the fiscal year 2001 is described and future plan is shortly discussed by showing the present machine operation.

  41. Status Report of LNS Accelerator Complex in 2000(IV. 2000 Status Report on the Accelerator)

    浜 広幸, 日出 富士雄, 栗原 亮, 武藤 正勝, 七尾 晶士, 小山田 正幸, 柴崎 義信, 神藤 勝啓, 高橋 重伸, H. Hama, F. Hinode, A. Kurihara, M. Mutoh, M. Nanao, M. Oyamada, Y. Shibasaki, K. Shinto, S. Takahashi, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University

    核理研研究報告 = Research report of Laboratory of Nuclear Science　34　113-115　2001年11月1日

    出版者・発行元：東北大学大学院理学研究科附属原子核理学研究施設

    ISSN：0385-2105

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    The accelerator complex at the Laboratory of Nuclear Science, Tohoku University consists of a 300 MeV electron linac that has been operational for 34 years and a stretcher-booster synchrotron (STB ring) constructed for multipurpose use whose operation was started in 1997. In this report, major tasks of those accelerators are introduced, and operation experiences in the fiscal year 2000 are presented. In addition, improvement and replacement of devices are described.

  42. Tune Measurements of a 1.2 GeV Booster Electron Synchrotron at LNS(III. Accelerator, Synchrotron Radiation, and Instrumentation)

    浜 広幸, 日出 富士雄, 今野 收, 栗原 亮, 宮本 篤, 武藤 正勝, 七尾 晶士, 小山田 正幸, 柴崎 義信, 神藤 勝啓, 高橋 重伸, H. Hama, F. Hinode, O. Konno, A. Kurihara, A. Miyamoto, M. Mutoh, M. Nanao, M. Oyamada, Y. Shibasaki, K. Shinto, S. Takahashi, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University, Laboratory of Nuclear Science Tohoku University

    核理研研究報告 = Research report of Laboratory of Nuclear Science　34　77-82　2001年11月1日

    出版者・発行元：東北大学大学院理学研究科附属原子核理学研究施設

    ISSN：0385-2105

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    A 1.2 GeV booster electron synchrotron (STB ring) with combined use of pulse-beam stretcher at Laboratory of Nuclear Science (LNS) [1], Tohoku University was constructed for study of nuclear physics, which is also supposed to be an injector for a planned future 3rd generation light source. Currently the STB ring is routinely operated with a booster-storage mode to supply high energy γ-rays for nuclear study produced via bremsstrahlung using an internal target wire. Since finite range of a tagging counter array mounted in a bending section, the booster has to be also operated at another flat-top energy lower than 1.2 GeV to extend the γ-ray energy toward lower side. Because characteristics of the STB ring have not been well understood, various beam properties such as betatron tunes and instabilities are not completely controlled at the moment. In order to improve performance of the machine and to study the beam dynamics in a circular accelerator, fundamental properties of the STB ring is now being measured.

  43. 23pYC-7 蓄積リング自由電子レーザー

    浜 広幸

    日本物理学会講演概要集　55　(2)　16-16　2000年9月10日

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

    ISSN：1342-8349

  44. Beam Commissioning of the Stretcher-Booster Ring in Tohoku University (加速器・測定装置)

    日出 富士雄, 濱 広幸, 笠木 治郎太

    核理研研究報告　32　(1)　51-58　1999年12月

    出版者・発行元：東北大学大学院理学研究科附属原子核理学研究施設

    ISSN：0385-2105

  45. 29a-SA-2 2πBaF_2検出器(原子核実験(測定器・電子散乱))

    吉田 光一, 笠木 治郎太, 浜 広幸, 桜井 幹夫, 児玉 将門, 古高 和禎, 久保 敏幸, 石原 正泰, 家城 和夫, Galster W., Galonsky A.

    年会講演予稿集　44　(1)　57-57　1989年3月28日

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

  46. 30p-PS-33 ^<197>Au+^<16>O(Ei=100MeV)反応からの高エネルギーγ線の測定(原子核実験)

    桜井 幹夫, 笠木 治郎太, 浜 広幸, 吉田 光一, 児玉 将門, 古高 和禎, 久保野 茂, 安江 正治

    年会講演予稿集　44　(1)　68-68　1989年3月28日

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

  47. 5a-C-13 ^<252>Cfの自発核分裂における核-核 BREMSSTRAHLUNG

    浜 広幸, 笠木 治朗太, 吉田 光一, 桜井 幹夫, 石井 慶造

    秋の分科会講演予稿集　1988　(1)　75-75　1988年9月16日

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

  48. 3p-E4-3 252CFの自発核分裂に伴う高エネルギーγ線放出(原子核実験(核分裂,核分光))

    浜 広幸, 笠木 治郎太, 竹内 宏喜, 吉田 光一, 桜井 幹丸

    年会講演予稿集　43　(1)　61-61　1988年3月31日

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

  49. 2p-E4-9 21MeV/核子の40Arによる92Mo+40Ar反応からの高エネルギーγ線(原子核実験(重イオン))

    吉田 光一, 笠木 治郎太, 浜 広幸, 桜井 幹夫, 久保 敏幸, 石原 正泰, 家城 和夫, Galster W.

    年会講演予稿集　43　(1)　56-56　1988年3月31日

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

  50. 30p-GA-8 BaF2を用いた陽電子ゲートによる極低バックグラウンドガンマ線検出器(原子核実験(測定器))

    田口 和博, 藤岡 学, 篠塚 勉, 永井 泰樹, 浜 広幸, 山本 晃司, 渡辺 孝幸, 石松 敏之

    年会講演予稿集　42　(1)　80-80　1987年3月27日

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

  51. 1p-PS-18 BGOシンチレータを用いた同軸型アンチコンプトンγ線分光器の製作(原子核実験(加速器・測定器))

    神谷 富裕, 藤岡 学, 林部 昭吾, 篠塚 勉, 松浦 潤, 小林 晴美, 鈴木 伸介, 吉井 正人, 浜 広幸, 田口 和博, 石松 敏之

    年会講演予稿集　41　(1)　93-93　1986年3月29日

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

  52. 1a-BD-2 IGISOLによるf_<7/2>殻短寿命鏡映核(Tz=-1/2)の半減期の精密測定(原子核実験(β-γ分光))

    浜 広幸, 篠塚 勉, 吉井 正人, 田口 和博, 小林 晴美, 鈴木 伸介, 松浦 潤, 神谷 富裕, 藤岡 学

    年会講演予稿集　41　(1)　82-82　1986年3月29日

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

  53. 1p-PS-15 重イオン用イオンガイドISOLの開発(原子核実験(加速器・測定器))

    森田 浩介, 野村 享, 田中 仁市, 宮武 宇也, 末木 啓介, 篠塚 勉, 吉井 正人, 浜 広幸, 藤岡 学, 田口 和博, 工藤 久昭, 初川 雄一, 古野 興平, 稲村 卓

    年会講演予稿集　41　(1)　92-92　1986年3月29日

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

  54. 1a-BD-1 IGISOLによる^<41>Tiのベータ遅発陽子の測定(原子核実験(β-γ分光))

    篠塚 勉, 藤岡 学, Aysto, 浜 広幸, 田口 和博, 佐藤 理, 吉井 正人, 鈴木 伸介, 松浦 潤, 小林 晴美, 神谷 富裕

    年会講演予稿集　41　(1)　81-81　1986年3月29日

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

  55. 31a-G1-5 東北大ISOLに於けるHeジェットイオンガイド法の開発(原子核実験(測定器))

    藤岡 学, 篠塚 勉, 吉井 正人, 宮武 宇也, 浜 広幸, 神谷 富裕, 植村 みち, 田口 和博, 森田 浩介

    年会講演予稿集　40　(1)　70-70　1985年3月31日

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

  56. The Mirror Transition of a Tz = -1/2 Nucleus <SUP>57</SUP>Cu

    T. Shinozuka, H. Miyatake, M. Yoshii, H. Hama, T. Kamiya, M. Fujioka

    Proc. 5th Nordic Meeting on Nucl. Phys., Finland　1984年

    DOI： 10.1016/0375-9474(84)90438-X 　

  57. 11p-KB-3 高速キャッチャー輸送装置によるβ : 遅発陽子の測定

    篠塚 勉, 浜 広幸, 宮武 宇也, 吉井 正人, 神谷 富裕, 藤岡 学

    秋の分科会講演予稿集　1983　(1)　65-65　1983年9月13日

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

  58. 30p-KM-4 高速ターゲット転送装置による短寿命核の研究

    篠塚 勉, 宮武 宇也, 吉井 正人, 浜 広幸, 神谷 富裕, 藤岡 学

    年会講演予稿集　38　(1)　71-71　1983年3月11日

    出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

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書籍等出版物 1

  1. 放射光科学入門

    佐藤 繁, 渡邊 誠 編

    東北大学出版会　2004年3月31日

共同研究・競争的資金等の研究課題 16

  1. 可干渉アンジュレータ超放射の光電場重畳による偏光制御の研究

    濱 広幸, 武藤 俊哉, 日出 富士雄, 柏木 茂, 南部 健一

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究機関：Tohoku University

    2017年4月1日 ～ 2021年3月31日

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    本研究は、直線から円偏光まで任意の偏光操作が可能なテラヘルツ（THz）光源実現を目指したものである。超短パルス電子ビームが２つのアンジュレータ（交叉型アンジュレータシステム）を通過して放つ、２つのコヒーレント放射を重畳して得られるTHz光の強度や偏光の特性と、交叉型アンジュレータ中のビーム動力学を理論的・実験的に研究した。偏光度は放射の角度分布に極めて敏感であり、光速より僅かに遅い低エネルギー電子と放射の位相とのずれは無視できず、慎重なガイド磁場のデザインが必須であることが明確になった。これらを十分考慮することで、当初目標としたような偏光可変THz光源が実現可能であることが明らかになった。

  2. コヒーレントチェレンコフ光を用いたテラヘルツ域のz偏光生成の試験研究

    濱 広幸, 南部 健一, 東谷 千比呂

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究機関：Tohoku University

    2015年4月1日 ～ 2018年3月31日

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    真空と屈折率が異なる媒体を相対論的電子が通過する際に放出される、ラジアル偏光したチェレンコフ光を用いて、伝搬方向にのみ光電場が存在するＺ偏光状態を創出することを本研究の目標とする。可干渉なコヒーレント放射を発生する約80フェムト秒の超短パルス電子ビームの生成技術を確立し、リング状のチェレンコフ光を10m以上離れた検出器まで光量を失わず輸送する特殊なミラーシステムを開発した。 荷電粒子からの放射シミュレーションコードを独自に開発した。干渉条件が長波長になるにしたがい緩くなるため、テラヘルツ域ではチェレンコフ光リングは空間的に広がり、単純な集光では完全なz偏光場は形成できないことが分かった。

  3. 多極着磁法による新しい極短周期アンジュレータ開発と加速器におけるその光源性能評価

    山本 樹, 足立 純一, 大熊 春夫, 足立 伸一, 早乙女 光一, 田中 隆次, 帯名 崇, 本田 融, 浜 広幸, 柏木 茂, 日出 富士雄, 武藤 俊哉, 南部 健一

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究機関：High Energy Accelerator Research Organization

    2014年4月1日 ～ 2018年3月31日

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    比較的低エネルギーの加速器でも、高エネルギーの放射光を生成するために、極短周期アンジュレータを開発した。そのために板状磁石（100mm長2mm厚）を効率的に着磁（周期長4mm）する方式を確立した。この着磁法をさらに発展させ、磁石長長尺化のために磁石板を適切に連結する方式を確立した。 上記磁石を装着した極短周期アンジュレータの光源性能評価試験を東北大学電子光理学研究センターのS-band線形加速器に於いて行い、青色のアンジュレータ放射の生成を確認することができた。さらに、狭小ギャップの極短周期アンジュレータに適合する蓄積リング設計について検討を進め、新型小型光源として提案することに成功した。

  4. マイクロバンチング不安定性の起源を探る電子ビームの縦方向位相空間の直接観測

    濱 広幸, 原 徹, 渡川 和晃

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究機関：Tohoku University

    2012年4月1日 ～ 2015年3月31日

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    チェレンコフ光の放出角度の電子速度依存性を利用し、独自に考案したTurtle-Back Mirrorとよぶ非線形ミラーによって線状焦点に分光収束させ、低エネルギー電子の縦方向位相空間を精密測定手法の確立することを目指した。研究では、測定システム全体に渡って光学追跡計算を行ない、運動量2.4MeV/cの電子ビームに対して1.15keV/cの運動量分解能、0.74psの時間分解能で縦方向位相空間を観測できることが分かった。一方、試作したTurtle-Back Mirrorの全体的な鏡面形状は満足されたが、大きい表面荒さが分解能を相当に損なうことから、大幅な改良が必要なことが分かった。

  5. 等時性電子周回リングを用いた超短パルスコヒーレントテラヘルツ光源の開発研究

    濱 広幸, 柏木 茂, 日出 富士雄, 田中 均, 高橋 俊晴, 鈴木 伸介, 河合 正之, 宮原 房史, 南部 健一, 武藤 俊哉

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (S)

    研究機関：Tohoku University

    2008年5月12日 ～ 2013年3月31日

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    独自の考案で設計・製作した独立２空洞型熱陰極高周波電子銃から引き出された電子ビームの縦方向位相空間分布を操作して、進行波加速構造を用いる速度圧縮法に最適な分布に整形し、100フェムト秒あるいはそれ以下の超短パルス電子ビームを生成する技術をほぼ確立した。加えて加速器システムを構築し、50MeVまでの電子ビーム加速に成功したことから、偏向磁石あるいはアンジュレータを用いてコヒーレントなテラヘルツ放射を発生できる光源加速器が完成され、法令が規定する放射線管理区域に適合した加速器研究施設を開設することができた。

  6. コヒーレントTHz光生成のための高調波空洞によるバンチ長制御の研究

    日出 富士雄, 濱 広幸, 河合 正之

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究機関：Tohoku University

    2008年 ～ 2010年

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    低エネルギーの電子シンクロトロンに高調波空洞を適用することで電子ビームの短バンチ化をはかり、これによりテラヘルツ帯での大強度のコヒーレント放射光源への実用化を見据えて、縦方向ビームダイナミクスについての理解を深めることを目的として研究を行った。東北大学電子光理学研究センター(旧原子核理学研究施設)にある1. 2 GeV電子シンクロトロン(STBリング)において実証試験のための準備を進めるとともに、マクロパーティクルモデルを用いたトラッキングシミュレーションによる評価を行い、原理的には観測可能な強度のコヒーレント放射が得られる見込みを得ることができた。しかしモデルの不定性も大きいため、今後の展望として、測定データを取り込んだより詳細な評価を検討している。更に実証試験を進めるにあたり必要となる改善項目として、複合機能型電磁石を用いて6極磁場をSTBリングに導入することで、ヘッドテール不安定性を抑制することも、今後の展開として検討が進められている。

  7. フェムト秒電子ビームによるテラヘルツ域のプリバンチ自由電子レーザーの開発

    濱 広幸

    2008年 ～ 2008年

  8. 3次元FDTD法電磁場計算に基づく高品位電子ビームとTHz-FEL発振の研究

    濱 広幸, 河合 正之, 日出 富士雄, 武藤 俊哉, 宮本 篤

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2005年 ～ 2007年

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    本研究において、独自に開発していた時間領域差分(FDTD)法を用いた時間発展マックスウェル方程式の数値解計算コードを発展させ、高輝度電子ビーム生成およびそれによる自由電子レーザーの発振の可能性を探った。初年度の研究対象として、熱陰極高周波電子銃におけるビーム引き出しについてFDTDコードによるシミュレーション計算を行ない、電子ビームの特性を詳細に調べ、その結果に基づいて電子銃の基本設計を改良した。製作された電子銃は工作上の不具合が発生し、若干の研究の遅れを引き起こしたが、2年目はバンチ圧縮器のビーム光学を、これもFDTDコードを中心にして研究を進め、約70フェムト秒を超短パルス電子ビームが生成できる可能性を見いだした。またコヒーレントなテラヘルツ光の性質を理論的に探り、光源加速器の基本レイアウトをデザインした。その後更なるシミュレーション計算を進展させ、バンチ圧縮器内における電子ビームの動力学を空間電荷効果を取り入れた精密な計算を行なった。これにより100フェムト秒以下の電子バンチ長が得られる可能性を明らかにし、新しいコヒーレント放射光源の研究開発の方向性を提示することができた。このほか、低エネルギーの直流型電子銃を用いたスミス=パーセル後進波共振型自由電子レーザーの発振の時間発展をFDTDコードで計算することに成功した。50keV以下の運動エネルギーで規格化エミッタンスが1μradという超低エミッタンスビームを必要とするが、従来にない全く新しいサブテラヘルツ領域の強力な狭帯域光源として極めて有望で興味深い結果を得た。

  9. 電子シンクロトロンにおける高調波加速空洞を用いた大強度ビームの高安定化

    日出 富士雄, 濱 広幸, 河合 正之, 武藤 俊哉

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究機関：Tohoku University

    2004年 ～ 2006年

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    本課題は,東北大学原子核理学研究施設にある1.2GeVストレッチャー・ブースターリング(STBリング)を用いて、電子シンクロトロンにおける高調波加速空洞の影響を研究したものである。高調波空洞として、高周波加速空洞の3倍の周波数を持った短セル空洞を用意した。 まずSTBリングにおけるビーム不安定性に関して、マシンスタディーを行い、周回周波数の24倍に当たる3.6GHz付近にビーム不安定性に起因する非常に強いシンクロトロン振動の信号を確認し、このビーム不安定性の原因となっているインピーダンス源について検討を進めた。 またSTBリングでの高調波空洞の影響について、モデル計算とトラッキングシミュレーションによる評価を行い、2台以上の空洞を用いることで、ビーム不安定性が抑制されうるとの結論を得た。そこで実際に、まず高調波空洞1台をインストールし、その影響を実験的に調査した。その結果、高調波空洞のチューニング角を調整することにより、1.2GeVへの加速後のゼームについて、10mA程度の周回電流に閾値が見られていたビーム不安定性を抑制することに成功した。しかしランダウダンピングを生じるに十分な電圧が誘起されてはいないと考えられるので、このビームの振る舞いを理解するために、rigid-bunch modelを用いたシミュレーションにより考察を行った。この結果、高調波空洞の高次モードを考えることで、ビーム不安定性が抑制され得ることが分かった。現在、macro-particle modelを用いたより精密なシミュレーションの準備を進めている。 また今後の展開として、これらの結果を踏まえて、ビーム加速のプロセスにおいての高調波加速空洞の影響を研究する予定である。さらに、この高調波空洞に外部から電力を供給してバンチ長の制御を行うことも検討している。

  10. 不安定核構造研究のための新しい電子散乱実験法の開発

    若杉 昌徳, 須田 利美, 小関 忠, 山崎 寛仁, 濱 広幸

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：RIKEN

    2003年 ～ 2004年

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    本研究の目的は、不安定核の電子散乱実験を実現し、短寿命核の電荷分布の精密測定を始めて可能にしうる、不安定核ターゲットシステムの開発である。我々の考案したこのターゲット生成装置を"自己閉じ込め型不安定核ターゲット(SCRIT)"と称している。原理的には、SCRITは電子散乱実験で使用する高エネルギー電子ビームを蓄積した電子蓄積リング中に形成し、その電子自身が作る負のポテンシャル内に不安定核を入射することで、イオンはトラップされ、電子ビーム衝突のターゲットとして機能する。このアイデアを基に、平成15年から16年にかけて、SCRIT装置のプロトタイプ製作し、平成16年1月に京都大学化学研究所の電子蓄積リング(KSR)にインストールした。この年5月までは、実験と測定のための環境整備、電子ビーム蓄積試験、および電子リング周りでのノイズ測定等基礎データの収集を行った。続いて、5月から10月にかけて、SCRIT装置を差動させ、先ず安定核である、Snイオンの蓄積試験を行い、僅かながらSnイオンがSCRIT内に蓄積されたことを確認した。続いて多少のイオン入射装置の改造を行い^<133>Csイオンの蓄積試験を行った。これらの実験においてSCRIT装置は非常に良く動作し、電子ビーム電流80mA時において、約10^7個の^<133>Csイオンを2秒間程度の寿命で蓄積し、この間の電子ビームとの衝突ルミノシティーは約5×10^<26>cm^<-2>s^<-1>であることが判明した。この結果SCRITは電子散乱実験におけるターゲットとして十分機能することが実証された。

  11. 電子蓄積リングでの電子弾性散乱実験用検出器の開発

    須田 利美, 若杉 昌徳, 大西 哲哉, 竹田 浩之, 栗田 和好, 小関 忠, 山崎 寛仁, 濱 広幸

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：RIKEN

    2003年 ～ 2004年

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    まったく前例のない電子散乱による短寿命不安定核の内部構造研究のための、新しい実験方法を我々は考え出した。電子蓄積リングで観測されるイオントラップ現象を利用し、蓄積電子リング内の電子ビーム上に外部から入射する短寿命不安定核の自己閉じこめ型浮遊標的(SCRIT : Selft-Confining RI Target)を作りだし、電子散乱実験を行おうとするものである。数値シミュレーションによれば、入射イオンを10^8/sec打ち込めば、10^<28>/cm^2/s以上という電子散乱実験には十分なルミノシティーが期待できる。 平成15年度の科研費によりこの新しい方法を実証するための装置を製作し、既存の電子リング(京都大学KSR)に組み込んだ。今年度は、電子リングを運転し、電子ビームエネルギー100 MeV,蓄積電流80mAの条件下で本格的に実証実験を開始した。外部イオン源から安定核Csイオンを打ち込み、計算通り電子ビームにイオンが捕獲されるか、そしてそのルミノシティーを決定できるか、などの開発実験を行った。その結果、9月のテスト実験で、外部入射のCsイオンを数秒間捕獲することに世界で初めて成功した。ほぼ事前の計算通り、10^7ヶのイオンが電子ビームに捕獲されたことを確認した。計算上10^<26>/cm^2/sのルミノシティーが達成されていたことになる。 短寿命不安定核との電子散乱実験を可能にするSCRIT法という新しい実験技術の確立に成功した。 この成果は10月にイタリアで開催されたErice School on Nuclear Physics, "Lepton Scattering and the Structure of Hadrons and Nuclei"で招待講演として発表された。

  12. 電子蓄積リングの自由電子レーザーへの最適化

    浜 広幸, 田中 均, 江田 茂, 神藤 勝啓, 高野 史郎, 保坂 将人

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    1998年 ～ 2000年

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    電子蓄積リングにおいて、光クライストロン型アンジュレータを用いた自由電子レーザー(FEL),と電子の縦方向の位相空間分布について関わりを調べてきた。蓄積リングのポテンシャル井戸歪み効果1を生ずるインピーダンスを抵抗とインダクタンスに分離して分布関数を数値的に求めた結果、測定した電子の空間分布を良く再現することが分かった。これを踏まえてFEL発振のシミュレーション計算を行ったところ、蓄積リングが負の運動量収縮因子を持つ場合、FELパルスは大きな強度に成長することが分かり、マイクロ波不安定性によるエネルギー広がりが増大したような場合でもFEL発振は正の場合と殆ど変わらず、平衡状態のFEL出力はほぼ同じレベルになることが示唆された。 蓄積リングFELにおいて、熱変形による反射鏡の歪みや振動による光共振器の状態変化はFEL発振を不安定にし、マクロ時間構造を変えることがストリークカメラによって観測された。安定したFEL発振を得るためには、電子バンチとFELパルスの同期性を一定に保つ必要がある。電子バンチとFELの時間的なずれを、周波数空間で狭帯域フィルターを通して測定した高調波成分の位相検出よって抽出し、これに基づいてRF周波数を調整するシステムを構築し、FEL発振を格段に安定化することに成功した。 FELの安定化によって発振時の様子が詳細に測定できるようになり、ポテンシャル井戸歪み効果を取り込んで電子バンチ長からFELこよって増加したエネルギー広がりを測定できた。バンチの伸長の程度は一見大きくないが、エネルギー広がりはずっと大きくなっていることが分かった。しかしながら、なお理論計算から得られるエネルギー広がりとFEL出力の関係と実験データは有為に一致していないにとが結論された。理論計算で用いたモデルの近似に問題を孕んでいる可能性があり、更に実験データ解析を深め、理論モデルの修正を行う課題が残る。 光共振器用反射鏡の最適化も試みており、可視波長ではあるが、適切な材質を多層膜に採用し高反射率と低吸収率を実現し、蓄積リングFELとしては世界最高出力である0.5W以上を取り出すことに成功した。引き続き、放射光とFELの同期を利用した2光子吸収、所謂2色実験によって気体分子の光解離の応用研究を始めた。

  13. 蓄積リングにおける極短電子ビームバンチの自由電子レーザーに及ぼす効果の研究

    浜 広幸, 高野 史郎, 保坂 将人

    1996年 ～ 1997年

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    蓄積リングにおいて単バンチ運転を行なう場合、ビームダクトと電子バンチの電磁的相互作用によってバンチの形状変化やエネルギー広がりの増大が生じ、これを一般に単バンチ不安定性と呼んでおり、この現象は自由電子レーザー(FEL)発振に大きな悪影響を与えると考えられている。本研究ではこの不安定性を精密に調べるために、単バンチ運転での電子バンチの形状・長さ及びエネルギー広がりの大きさが、ビーム電流とともに変化する様子を、複数の蓄積リングの動作点について測定した。バンチ形状・バンチ長は2軸掃引型ストリークカメラで測定し、エネルギー広がりはFEL発振実験用の光クライストロン型アンジュレータの放射光スペクトルを測定することによって評価した。 蓄積リングの運動量収縮因子(momemtum ompaction factor)が正の場合と負の場合の2つの条件を設定し、それぞれ因子の大きさを変えた動作点で測定を行なった。正の運動量収縮因子では単バンチ不安定性が発生するしきい電流が高いことが分かったが、バンチ長はビーム電流とともに長くなった。これはピーク領域で丸みを帯びるバンチ形状とともにビーム自身がダクト内に作りだす高周波電場によるポテンシャル井戸歪みのモデル計算と良く一致した。負の運動量収縮因子ではバンチ長はビーム電流とともに短くなったが、正の場合に比べ非常に低いしきい値電流でエネルギー広がりが急速に大きくなりバンチ長が延びていく現象が見られた。これらの実験結果はビームダクトのインピーダンスがインダクタンスを強い成分として持っていることが示唆され、その大きさはリング全体で約40nHであると見積もられた。またこの大きさは、電子ビーム周波数スペクトル解析から1.5GHz付近までほぼ一定であることが分かった。更に高周波領域でも大きさがかわらないとすると、運動量収縮因子を小さくしてバンチ長を短くした場合、インダクタンスの影響はさらに強く現われると予想され、FEL発振を困難にすることが示唆される。

  14. 光蓄積リング型自由電子レーザーの発振実証研究

    山田 廣成, 霜田 光一, 高山 猛, 伊藤 寛, 保坂 将人, 浜 広幸, 西沢 誠治, 三間 國興

    1995年 ～ 1997年

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    リングは、97年9月までにほとんどの要素の製作と単体テストを完了し、岡崎分子研の入射器室にて組立を開始して11月までに完成した。1ターンコイルであるパ-タベータの4500A励磁と加速空洞への平均500Wパワー投入に成功し、入射実験を開始した。クリスマスイブには少なくとも100μsの間電子が周回するのを確認した。蓄積電流値はあきらかではないが、遠赤外線モニターはピーク値で300mW以上を示した。パ-タベータによる電子のキャプチャーを確認したわけである。高周波加速は、ランプアップ時の反射の調整はまだ成功していない。 パ-タベータは2台設置しおり、1台は外側の電子を外側へ、1台は内側の電子を外側へキックしている。パルス電源は、sin半波を生成し、ピーク電流4500Aのとき30kVの電圧が発生する。幅は4μsである。我々は、これをさらに磁気圧縮してパルス幅を0.4μsにすることに成功した。 加速空洞は、特異な形をしているが、基本的にはリエントラント型であり、TM01モードの発生に成功した。加速周波数は、ハ-モニクス8に対して2.45GHzで、ソースとしてCWマグネトロンを使用している。2台の加速空洞へのパワーをT型同軸管で分岐して投入している。2台の加速空洞はカップリングしている状態であるために、2台の固有周波数は、正確に一致していなければならない点と、同軸管のカップリングも正確に等しくしなければならないが、我々はこの調整方法を見いだし、パワーの長時間投入に成功した。 ミラーは、SiC焼結体で製作し、その真円度を1ミクロン以下に押さえることができた。ミラーを設置したレーザー発振実験は今後のスケジュールを待っている状態であり、残念ながら期間内に実験を終えることができなかった。 一方、ハードX線の発生実験を東大物性研SORで行った結果、電子軌道に細線を挿入しても数秒のビーム寿命があることを確認した。これにより、高輝度小型X線源の道が開けた。

  15. 短波長自由電子レーザーの発振ダイナミックスの実験研究

    磯山 悟朗, 浜 広幸

    1994年 ～ 1995年

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    分子科学研究所極端紫外光実験施設のUVSORストレージリングを用いて短波長自由電子レーザー(FEL)の実験を行っている。本年度は、以下の様な研究実績を上げた。 (1)高調波加速空洞による増幅率の増大。縦方向バンチ結合型ビーム不安定性を抑えるために使用する高調波加速装を用いて、電子ビームのバンチ長を通常の6割程度まで短くすることが出来た。FELの増幅率は電子ビームのピーク電流に比例するので、同じ平均ビーム電流に対してバンチ長に逆比例して増幅率は増加する。また、高長波加速装置を用いてバンチを短くした状態でバンチ長のビーム電流依存性を測定した。バンチはビーム電流の増加と共に長くなるが、通常の運転モードでのバンチ長との比はほぼ一定に保たれる事が解った。その結果、増幅率は1.75倍に増大した。 (2)FELの発振ダイナミクスの研究。ゲインスイッチの技術を使い、十分に冷却された電子ビームを用いた場合の時間構造をパイプラナー光電管で測定した。反射鏡の損傷が少ないレーザー波長500nm付近で実験を行った。レーザーのピークパワーは、ゲインスイッチを用いると通常の10倍まで増加した。出力レーザー強度の時間変化から増幅率の時間変化を求めた。ビーム電流を変えて出力光の時間構造を測定した結果、ビーム電流が高い場合にはレーザーの時間幅は短く、低い場合は時間幅が広い事が解った。増幅率の時間変化を求めると、ビーム電流が高い場合には初期のゲインは高いが急速に減少する。逆の場合には、初期ゲインは相対的に低いが、時間変化も小さい。測定で求めた初期ゲインのビーム電流依存性は、高調波加速装置を用いてゲインを高めた場合の計算値と良く一致した。

  16. 電子蓄積リングにおけるバンチ長の極短化とその自由電子レーザーへの応用

    浜 広幸

    1994年 ～ 1994年

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    分子科学研究所極端紫外光実験施設(UVSOR)の電子蓄積リングを用いた自由電子レーザー(FEL)の基礎研究実験は1992年に最初の発振実験成功からこれまで500MeVの電子ビームエネルギーにおいて行われてきた。電子蓄積リングのパラメータの一つであるMOMENTUM COMPACTION FACTOR(α)を操作し、電子ビームバンチを極端に短くする研究は、加速器としての特性がよく分かっている600MeVのエネルギーを用いて行ってきたので、そのままFEL実験に持ち込むことができない。またFELの増幅率はエネルギーの3乗に反比例することから、600MeVでの発振実験は非常に難しいことが予想されていた。このため、まず600MeVにおいて通常のリングパラメータでのアンジュレータからの自発放射を測定し、αを変えてバンチ長が短くなった条件での自発放射の特性変化を観測することとした。実験ではαを通常の約1/2、バンチ長にして約30%短い条件での自発放射光のスペクトルを観測した。アンジュレータ中心波長を300nm近傍に設定し、アンジュレータによるベータトロン振動の歪みを4極磁石のグローバル補正で正常に近付け、電子ビームの蓄積が可能となった。低α運転下においても自発放射のモジュレーション(2つのアンジュレータ部から放射される光の干渉程度)は500MeVの場合とくらべても変化は見受けられなかった。これは低αの運転モードがビームの質(エネルギー広がり、不安定性)に与える悪影響がほとんどないことを示すもので、レーザー発振実験への障害が現段階では現れていないと結論できることである。今後加速器利用時間が与えられた場合、さらにバンチ長を短くした状態(少なくともαで1/4、バンチ長で50%)の様子を探り、実際の発振実験の条件を整えてゆく予定である。

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