X> e t e c t i o no f

spontaneousfromther a d 1 a t i o n —i i^chtundulator

Y. Takahas i，T. Hat tor i,Y. Is ii，M. Okamura, T. H irata, H. Muto,
Y. Honda*, F. Fujiraoto* and K. Yosidar\Research Laboratory for Nuclear Reactors, Tokyo Institute of Technology*The Institute of Scientific and Industrial Reserch，Osaka University

林 Institute for Nuclear Study,University of Tokyo

ABSTRUCT
Spontaneous radiation-1i^it from the undulator(K~value吐 02) was detected byaccelerated electron with S-band linac at Institute of Scientific and IndustrialReserch, Osaka University.
energy.

The radiation light wave length was 595nm at 126 MeV beam

We shall report its experiment and results.

S バンド電子線形加速器によるアンジュレー夕一光の測定
1 . はじめに我 々 は 目 下 F E L 専 用 の ス ト レ ー ジ リ ング”

を設計開発中 であ るが 、そ の F E L 発振の前段

階 の 研 究 と し て 、先 年 、 L バ ン ド ラ イ ナ ッ ク を 用 い て 2 8 M e V の電子ビームで'遠赤外領域の放射 光 の 測 定 3) を目指 した が、諸般の 事情に よっ て測 光ま で至ら なか った 。
そ こ で 今 回 の 実 験 で は 、 S バン ド ラ イ ナ ッ ク に お い て 電 子 ビ ー ム エ ネ ル ギ ー を 1 3 O M e V 程度 ま で 上げて 可視 光領 域で の自発 放射 光の 検出 を試み た。
去 る 3 月 末 か ら 4 月 上 旬 に か け て 、阪 大 産 研に て行っ たが 、その ときの 結果を報告する ◊2 . , 装置
( 1 ) アンジュレーター
挿入 光 源 に は 既 に 当 研究 室で 製作 済みの アン ジュ レー ターを 用い たが 、そのデザインパラメ一夕一 を以下に示す。

rL rL[ n[[-? 1Affi
m m m kN

Tab I eList of the undu 1 a tor design parameters
Magnet Material
NEOMAX-35H
Magnet dimension
12X12X70ml
Undulator period
48iu m]Num. of per iod30ml
Undulator length
1440mJ
Variable gap
18- 50G]
Magnetic field raml
4,70-0,75
BO
K parameters2.11-0.34
Wavelength
30 MeV
22. 4-7. 36
150 MeV0, 90-0. 29

( 2 〉測光系
アンジュ

レーター

光源による自発放射光は可視光領域であるので、検出器にはG a A s 型フォトマノけブライアー（
浜松フォトニクスR 6 3 6 :付加電圧一8 0 0 V ) を用いた。これは赤外領域から紫外領域まで、かなり広範囲に渡って検出効率が高く、また一定であるという特徴を備えている
モノクロメー夕はニコンG — 2 5 0 を使用し、1 2 0 0 本/" m m 、 5 0 0 n m のグレーティン。

ダを採用した。モノクロメー夕のコントロールはG P — I B 制御のオートスキャナ一を使用し、分光後のフォトマル出力をプレアンプ後デジ夕ルスコープ（岩通）で計測し、ノマルス波高をG P— I B を通してマイクロコンピュータで収録処理した◊
3,麵( 1 ) 実験 鉼

阪大産研S バンドライナック

加速器
ビ—ムエビームハネ°ルル

キ

1 2 0一ス

レン

グ

レー卜ピー

(2〉

2ン

1 3 0 M e V

1 . 5 ju s

2 H z (1 0H z)〜 1 2 OmA

カレ

実

験コ

実験

コース

はメトル

程度の場所にセットした。以下に使用した装置の配置図を示す。

ークス

〜卜ース

Sバン

ドライナック本体室内において、4 5 度ベンディングマグネット下流域の分

ビー
ム;Tシブ

S3Vア ン ジ ュ レーター

(3)実コース設定後9 CTC 程度で一晩ベイキングを行い、2 X 1 0 - 8 トール程度の真空に到達したことを補i忍してから、ゲートバルブを開きs バンドライナックに道^ した。直結後の真空度は1 〜

2 X l 〇 _8^ J g で あ つ た しライナックの運転開始後、プロファイルモニターでビーム調節を行い、アンジュレ ー タ ー キャ
ビティ一を素通りさせたo そして測光の第一段階として放射光の出射ロにボラロイドフィルムを直付けし、写真感光による検出を試みたが、総て緑灰色に変色していたことから、電子ビームが管壁、モニターその他に照射しての発光が非常に多いことが確認された◊
次に、鏡を4 枚用いて光軸合わせを行い、L バンドライナック室への誘導し、照明を完全に落としたL バンドライナック室に於て、自発放射光の肉眼による検出作業を行ったが、その際、放射光に赤色の光が混入していることが分かった。そしてその赤色光は、プロファイルモニターのデマルキャストにビームの一部が照射され発光しているものであると判明し、またアンジュレー夕一の管壁にビームが当たっていることが分かり、再びビーム調整を行った。
自発放射光の強度が微弱であるのは光軸合わせが不完全であるためであると分かり光軸合わせをやり直した◊ そして実験最終日に至り、ようやく分光に成功し、フ才トマルによってスペクトルを描き、計算によって予言された場所にピークが存在することを確認した。

4 . 鶴益搬び者察
アンジュレーターからの自発放射光を4 枚のミラーを通して、約 2 0 倍のトランシット（ニコン〉の望遠鏡により観察した◊ 主観を交えた観察結果は、

1 ) 電子ビームからと思える炎のようにきらめく青緑から赤までを含んだ（ミラーで多数回反射しているために色収差が•発生したと思われる〉白色光2 ) 電子ビームがアンジュレーター入口のフランジに当たって赤くなった赤オレンジ色の反射光
3 〉白色光の電子ビームに向かって左端に現れる夕テスジ状の青色の光以上に分類できる。 下に 1 3 0 Me V 電子による自発放射光のスぺクトルの図を示す◊

5 6 5 n m の場合は、E = 1 2 9 .

A=3 M e V となる。

アンジュレー夕一光の幅は 3 6 n m で、電子ビームのエネルギ一幅（ピーク565 nmの 1 / 2 ) は 3. 2 %であり、アンジュレー夕一部には129.

30 mV

3 士2 . I Me

V の電子ビームが入射していることになる。
電子ビームの調整で1 26 M e V 電子ビームによってアンジュレーター光が320 mV

On m 変イ匕し、 5 9 5 n mのウラン分離波長を発生することに成功し、自由電子レーザーの特徴の波長可変性を証明することができた。以上により、将来の

10 aV

F E L 専用C S A リングでの F E L 発振に向けての大きな指針となった。
500 nm

600 nm図自発放射光のスペクトル700 nm