Document

Off-axis parabola mirrorを用いたPulse
Stacking Cavity

レーザーワイヤーと電子ビームの反応(コンプト
ン)数を増やすために






レーザーの強度を増やす
パルスレーザーにする
鏡の反射率を上げる
レーザーのbeam waistを絞る(~10μm)→平行ビー
ム+軸外し放物面鏡
基本デザイン、性能等の検討
ミラー製作予定
広島大先端 佐藤博紀
Cavity Compton Collaboration Meeting
2005年11月30日
蓄積率、透過率
Tcav
R4,T4
R1,T1
f
R3,T3




Scav
平面鏡
R2,T2
放物面鏡
共鳴条件(Cavity中の位相のずれ=2n)のときScav=T1R2(1+R32R4)/(1R1R4R2R3)2
T1~1-R1(吸収が小さい)ならR1=R22R32R4のとき最大値をとり(R2~4に関しては単
調増加)、そのときScav~R2(1+R32R4)/(1-R22R32R4)~2/(2T2+2T3+T4)
(R2~R3~R4~1)
したがって、Scavを大きくするには、パラボラミラーの反射率をできるだけ大きくしなけ
ればならない
このときTcav=T1R2R3R4/(1-R1R4R2R3)~T4/(2T2+2T3+T4)~
1/5(T2~T3~T4) → 透過光を用いた連結Cavityは困難?
ミラーサイズの検討


wθ=λ/πより、λ~1064nmのときw~
10μmを達成するにはθ~0.03rad
f(focal length)=150mmとするとビーム
の拡がりは放物面鏡の位置で4.5mm →
ミラーΦ20mm程度以上が必要

fを小さくしたほうが鏡位置でのビームサイズは
小さいが実際にビームラインにインストールする
際はfが大きくないと厳しい(ビームラインとの干
渉。衝突角にもよる)
ミラーの形状
y=x2/2f
f
L
f/2
D=L2/162f
L/22
L=20mm、f=150mmなら
D=0.12mm
軸外し放物面鏡の製作

金属(アルミ、ニッケルなど)なら高い精度で製作可だが反射率が
低い(~95%)




練習用にニッケル製を発注
メレスグリオ OA90° f=66mm, Φ=50mm 面精度λ/2程度
83,980円X2枚 納期1ヶ月
石英ガラス+ 誘電多層膜コート で反射率99.9%以上を目指す
→増幅率400以上
製品

Optical surfaces 社(UK)







Surface Accuracy: λ/10 p-v at 633nm. Slope errors <
λ/10 per cm
Surface micro-roughness: 1nm rms
Surface Quality: 60/40 (MIL-O-13830A)
Zerodur + Al+MgF coatings
反射率~99.5%(ルミネックス)
OAの最大24.4°(f=150mm, Clear Aperture 65mm)
1個210万円、納期3ヶ月(ルミネックス)

合成石英ガラスの購入検討





Φ50、30および20、t10で検討。10枚程度
東芝セラミック T6040 不純度濃度<5bpm 1枚10
万円 納期2ヶ月
信越石英 SUPRASILシリーズ 不純物濃度<0.2ppm
10枚で8.5万円。納期1.5ヶ月
東ソー 今日打ち合わせ
加工


KEK工作センター
 計測器はあるが研磨機はない→東さんが業者を調べて
くれる
 高富さんが担当
蒸着 → SOC?
その他見積り、発注状況



除振台 照沼さんが発注済み(2月納品)
714MHzパルスレーザー Time Bandwidth (インデコ) GE100 VAN 浦川さんが発注済み
レーザー用光学系











アイソレーター EOT(ツカサテック)x2
ミラー、ミラーホルダー Φ=30mmX5, Φ=20mmX5 シグマ
ビームスプリッタ 20mm□ X3 シグマ
波長板 λ/2 3枚 シグマ
高さ調整用ロッドおよびロッドスタンド(振動に弱い?) シグマ
ビームステアリングコンボ シグマ
フィルターホルダー X1 シグマ
IRセンサーカード X 1 HCP(インデコ)
オシロスコープ Tektronix TDS3054B 110万円 1週間
Beam View Analyzer COHERENT?
光学ソフトウェア ZEMAX?
今後の予定(短期、中期)



Alignment errorの影響の評価
4枚の平面ミラーを用いた蓄積Cavityを組
んでみる
加工(研磨、蒸着)業者を探す