WEP004 　加速器応用・産業利用/粒子源　 8月11日 会議室P 13:10 - 15:10

高効率極短FELパルス生成のための1.6セル高周波電子銃の開発

Development of 1.6-cell RF gun for generation of high efficiency and extremely short FEL pulse

○宮島 司（高エ研），全 炳俊（京大エネ研），高富 俊和，福田 将史（高エ研），梶田 駿汰（京大エネ研），島田 美帆（高エ研），大垣 英明（京大エネ研），羽島 良一（量研）

○Tsukasa Miyajima (KEK), Heishun Zen (IAE, Kyoto Univ.), Takatomi Toshikazu, Masafumi Fukuda (KEK), Shunta Kajita (IAE, Kyoto Univ.), Miho Shimada (KEK), Hideaki Oogaki (IAE, Kyoto Univ.), Ryoichi Hajima (QST)

京都大学の共振器型自由電子レーザー（KU-FEL）において高効率極短FELパルスを生成するために、新たな高周波電子銃の開発を行った。高周波電子銃の設計指針として、共振器型FELの動作に必要な長いマクロパルスをもつ電子ビームに対しても放電が抑制された空洞形状とすること、高効率FEL発振に必要な動的位相変調の導入が可能なこと、という2つの条件を課し、電磁場解析コードによる電磁場設計と電子ビームを加速したときのシミュレーションを実施した。放電を抑制するための条件として導入した陰極面以外の表面電場を陰極面の電場以下とする条件を満たす1.6セル形状と1.4セル形状の2つの空洞形状に対して、高周波電場の位相と下流でのバンチ到達時刻の間の相関を調査し、動的位相変調が可能な1.6セル形状を採用することとした。電磁場解析および電子ビームのシミュレーション結果に基づき、1.6セル高周波電子銃製作に向けた詳細設計を実施し、電子銃の製作を行った。空洞製作後に中心軸上の進行方向電場分布の測定を行い、ほぼモデル計算による分布と一致することを確認した。