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Off-axis parabola mirrorを用いたPulse Stacking Cavity

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Presentation on theme: "Off-axis parabola mirrorを用いたPulse Stacking Cavity"— Presentation transcript:

1 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

2 蓄積率、透過率 Tcav 平面鏡 R1,T1 R4,T4 f R2,T2 R3,T3 放物面鏡 Scav
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?

3 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)

4 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

5 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)

6 合成石英ガラスの購入検討 加工 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?

7 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)
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) GE-100 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?

8 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


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