構フェムト秒電子ビームのパルス幅伸長研究概要・成果端科学載技・加術推工進等機は ⑧自然科学一般 ○李暁龍（学部生）、岡崎文音（学部生）、小川琢己（学部生）、藪芙久子（学部生）、大島尚也（学部生）黒田悠司（学部生）、山口聡一朗（システム理工学部物理・応用物理学科准教授）、淺川誠（教授）研究目的：①超高密度かつ超短パルス電子ビームのパルス幅伸長過程の解明 ②熱力学的なLiouville保存則の破れの探索研究成果：電子ビームのパルス幅は、100fsから3.1psまで伸びます。厚さが30nmしかない円板の中に、10億の電子が超高密度で集まっています。この電子の集団は加速電圧によって陽極に向かって伝搬します。電子ビームが陽極に到達するときの速度は光速の 40％に達します。電子ビームの一部だけが陽極を通過して利用されます。パルス幅は3.1ps まで伸びます。パルス幅は 100fsです。加速電圧が50kV、陰陽極間の距離が7mm、電子ビームが陰極から陽極まで伝搬する時間は12nsです。大学先陰極電子同士の間のクーロン反発力は非常に激しいです。電子ビームは縦にも横にも広がりながら伝搬します。研究装置わずか12nsの間にパルス幅が 0.1psから3.1psまで31倍に伸びました。これは超高密度の電子ビームの特徴な現象です。陽極研究結果チタンサファイアレーザー繰り返し周波数1kHz 3倍高調波発生器波長266nm 紫外線電子ビーム複電子ビーム CCD カメラ実験結果によって、電子ビームの電気量が140pCを超えると、ビーム径はほとんど変わらず、パルス幅が急激に伸びます。プレートの写真フォスファープレート断陽極陰極で発生した電子ビームの電気量が350pCの場合、陽極に到達したときの電子ビームのパルス幅は3.1psです。反射鏡光子エネルギー4.7eV 西関。真空装置内部無陰極赤外線写・転パルス幅100fs ※ す応用分野、実用化可能分野ま学術：X線自由電子レーザーや素粒子物理実験用の電子加速器でじ使われる電子銃禁産業：サブピコ秒の時間分解能を持つ小型電子顕微鏡問合せ先：関西大学システム理工学部浅川誠 E-mail：[email protected] 関人ORDIST 先端科学技術推進機構社会連携部産学官連携センター、知財センター