Off-axis parabola mirrorを用いたPulse Stacking Cavity   基本デザインの検討ミラー製作進捗状況広島大先端佐藤博紀 Cavity Compton Collaboration Meeting 2005年12月07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？連結Cavityについて蓄積率を上げようとすると透過率は急激に悪くなる →Cavityの連結は現実的でない（Cavity１つの場合と比較してあまり得しない） R2,3=0.999、R1極大 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 蓄積率 50 40 30 20 10 0 0 0.05 0.1 1-R4 0.15 0.2 蓄積率透過率蓄積率 60 透過率 R2,3=0.99、R1極大 600 1 500 0.8 400 0.6 300 0.4 200 0.2 100 0 0 0 0.05 1-R4 0.1 透過率  蓄積率透過率その他のアイデア１．レーザーをビームスプリッタでN等分してN個の Cavityに用いる→非線形効果によるCompton反応数の低下を防ぐ  ビームスプリッタによるビームロス２．N対のミラーを使ったCavity（1つのCavityにN個の衝突点）by 横谷さん → 連結Cavityに比べて CavityとCavityの間のMirrorがない分得   蓄積率は１つの衝突点あたり~Scav/N １に比べてAlignmentは困難（１は個々のCavityで調整すればよいが２は全体的に調整しなくてはならない） Cavityの安定性とbeam waist   安定性の条件 (L1f)(L2-f)>0 (左右対称の場合） L1を一定にしてL2をできるだけfに近づける →beam waistを小さくする L1 L2 放物面鏡 f=150mm L1=60mm L2 w 149mm 73μm 149.9 41 149.99 23 149.999 13 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280万円、納期6ヶ月（ルミネックス） → 検討中  合成石英ガラスの購入検討      練習用にシグマのΦ50(t8)、Φ30(t5)およびΦ20(t5) を5枚ずつ購入 →納品済東芝セラミック T6040 不純度濃度<5ppb 1枚10万円納期2ヶ月東ソー Canon <0.1ppb ? 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→光路（高さ）の再検討             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 x2 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） → 納品済オシロスコープ Tektronix TDS3054B →発注済レーザービームプロファイラ光学ソフトウェア CWレーザーレーザービームプロファイラ  浜ホト       NDフィルターで光量を減衰 POPスクリーン（ビーム光学系）視野Φ13~65mm デジタルCCDカメラ 130万画素画像処理ボード、ソフトウェア計295万円（デジタル）or 235万円（アナログ） COHERENT   CCDカメラ130万画素視野8.6mmX6.9mm カメラとソフトで99万円連続29万円光学解析ソフト   レーザーの波面追跡としてはZEMAXより GLADが適している（ZEMAXは蓄積 Cavityができない） GLADのデモソフトを入手。評価予定今後の予定（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 www-cxro.lbl.gov/optical_constants/