本文 総合研究大学院大学学術情報リポジトリ 乙167 本文

目 次

第 1 章 序論 1

1.1

6.5

図 目 次

1.1

3.4 Cs 2 T e

6.8

表 目 次

2.1

第 ¹ 章 序論

1.1 高輝度電子源と し て の高周波電子銃の可能性 ⁴

1.2 先進小型加速器事業における 高周波電子銃の開発

1.3 光高周波電子銃の高性能化に向けた研究意義

第 ² 章 高周波電子銃テスト ベン チの開発

2.1 _{電子銃空洞の製作}

2.2 ソ レ ノ イ ド の製作

2.3 光カソ ード のためのレ ーザーシステム

2.4 テスト ベン チビームラ イ ン

第 ³ 章 半導体光電子放出型カソ ード の

作製と 評価 ^{=0 a n ³ e}

hν

´ n

A(1 − R) ^{n I n T 2 F µ nhν − φ} _kT

¶

(3.1)

F (x) =



 

 

∞

P

m=1

(−1) ^m+1 e ^mx

m ² : (x ≤ 0)

π ²

6 ⁺

x ²

2 ⁻

∞

P

m=1

(−1) ^m+1 e ^mx

m ² : (x ≥ 0)

(3.2)

J 0 = AT ² e ^{µ −φ}

kT

¶

(3.3)

A = ^4πmek

2

h ³ = 120[Amp/cm ² _{· K} ² ] (3.4)

A R

3.2 カソ ード 材質の選択

3.3 Cs-Te _{について の知見}

3.4 Cs-Te カソ ード 作製システム

3.5 Cs-Te カソ ード の作製及び量子効率評価

3.6 電子銃内での量子効率劣化

Cs-Te

3.7 Cs-Te _{化学組成表面分析}

Cs-Te

第 ⁴ 章 高周波電子銃における レ ーザー入射

タ イ ミ ン グと 放出電荷量について

RFfl•flyfl flXfizłjžg−$fltflx˝?fl·flçflpfl‹flmflsflWłùfl˜fldfl”˛ÄflU˝D−óflpflKfl”fi{˝?fl·flçfl› ¬˘Rflbfl”flTflxfiz ◊žAfls

−?˛ fl¤flÉflçflªfi”flΩflÏfi”flÜ Q−ófiz−Öž—˝D−óflsłô˚*−þ−?ž—fiz a˛^flwfl‘flΩflbfl^−sfl›łU−|fl‘flhflOflQflpł>−Łflb

fl”fi{ŽŠłô˚*−þ−?˛ ˚Pflt˛–ž;fl^fl•fl”˝C˘ŽŁí−√flxfizfl§fl¹fi”flÅfl› ÷˘£fl‘flh 1/4 fltfl fllflofl‡flqflŠfl

fl•fizł™fltfizTravier [23] _{z(z, t)}

4.2 レ ーザー入射タ イ ミ ン グと 放出電荷量の関係

（ フ ェ ーズプロッ ト について ）

Phase Plot

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⑦

⑧

Laser:0.01

^{❸❸ ❸❸}

J/bunch Laser:0.03

^{❸❸ ❸❸}

J Laser:3.4

^{❸❸ ❸❸}

J

MAX Charge:0.053nC/bunch Charge:0.14nC Charge:1.2nC

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❹❻❺❽❼❼ ❼❼❿❾❾ ❾❾➁➀➀ ➀➀➃➂➂ ➂➂

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❹❻❺

❹❻❺

❹❻❺❽❼❼ ❼❼❿❾❾ ❾❾➁➀➀ ➀➀➃➂➂ ➂➂

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➌➍➉

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第 ⁵ 章 光電子放出実験の結果

5.1 _実験条件

5.2 フ ェ ーズプロッ ト データ 結果

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S48.5

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S20

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_48.5

❸④❹❧❺✠❻❧❼✠❽

L100

^♦

L3.02

^♣

UV

✇✭s③②❧s③❾❧❿❧➀✯⑧❧⑨④⑩➁⑦➂❹✠❺✠❻

_[%]100

❸④❹❧❺✠❻❧❼✠❽

S20_L3.02 = 0.01

^➃

J

^♦

S48.5_L100

^➄

3.4

^➃

J

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5.3 データ から 得ら れる 傾向

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QE [%] = Ne/Np

^{②② ②②}

100

QE : Quantum efficiency

Ne : Emission electron number

Np:Injection laser photon number

③③ ③③

Q/

③③ ③③

W

^{④④ ④④}

QE

Q : Emission charge

W: Injection laser intensity

第 ⁶ 章 カソ ード 近傍の発生電荷量によ る

空間電荷効果の実験的検証

6.1 空間電荷効果ド メ イ ン のエン ベロープ方程式によ る

電子銃出口でのビーム径の算出 ⁾

4I 0 γ ^{′ 2} σ ² _r ^(6.3)

I = √ ^Qc

2πσ z

(6.4)

I 0 = 17kA(Alf ven; I 0 ) (6.5)

γ ^′ = αk sin φ (6.6)

γ 2 = 1 + ^3πα

2 ^(6.7)

α = ^{eE 0}

2mc ² k ^(6.8)

ξ(A) = ¹

2.45 + 1.82A ^5/4 _{− 0.55A} ^{3/2 (6.9)}

6.2 _{解析方法の指針}

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6.4 高発生電荷量領域の解析

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6.5 解析結果のま と めと 考察

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第 ⁷ 章 結論

参考文献

[1]

[14] G. Suberlucq. Thechnological challenges for high brghtbness photo-cathode. In Proceedings of the

EPAC2004, 2004.

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Physical Review B, Vol. 8, No. 8, pp. 3987–3995, 1973.

[16] A. di Bona, F. Sabary, S. Valeri, P. Michelato, D. Sertore, and G. Suberlucq. Auger and X-ray

photoemission spectroscopy study on Cs 2 T e photocathodes. J. Appl. Phys., Vol. 80(5), pp. 3024–

3030, 1996.

[17]

謝辞