研究紹介

 加速器科学・ビーム物理研究部では電子の電磁場における運動、特に非線形ダイナミクスを中心にビーム動力学(ビームダイナミクス)の基礎研究を行っています。線型加速器においては、主として高周波電子銃から生成される電子ビームにおける空間電荷効果による6次元位相空間の歪みや加速構造でのビーム自身の航跡場の影響による後続電子のエネルギー変移など、円型加速器においては非線形磁場による高次共鳴および結合共鳴のビームダイナミクス、また航跡場による電子集団の縦方向位相空間の変形及び不安定性等を研究しています。この他、交差型アンジュレータを用いた偏光可変コヒーレントテラヘルツ放射の生成などを研究しています。

また電磁場と荷電粒子あるいは光子との相互作用と集団運動の動力学や、これを源とする様々な非線形物理現象を理解するために、主として高エネルギー電子加速器を用いて研究を行っており、本施設の電子リナックおよびブースターシンクロトロンの性能向上及び将来の加速器の高度化のための加速器科学の応用研究も行っています。

ビームダイナミクス(ビーム動力学)の研究は、ビームを作り出す装置の研究とも深く関係しており、

a. コヒーレントテラヘルツ光源加速器の研究開発

  1. 100フェムト秒程度の極超短バンチ電子ビーム生成技術の研究開発
  2. ビーム診断技術の研究開発
  3. クロスアンジュレータの研究開発

b. ブースターシンクロトロン (BST リング) 中でのビームダイナミクスの研究

これらの研究開発を行っています。

メンバー

  氏名   E-mail
センター長・教授 濱 広幸 Hiroyuki Hama hama
准教授 柏木 茂 Shigeru Kashiwagi kashiwagi
准教授 日出 富士雄 Fujio Hinode Hinode
准教授 三浦 禎雄 Sadao Miura miura
助教 武藤 俊哉 Toshiya Muto muto
D3 齊藤 寛峻 Hirotoshi Saito hsaito
M2 森田 希望 Nozomu Morita morita
M2 山田 悠樹 Hiroki Yamada yamada
技術職員 南部 健一 Kenichi Nanbu nanbu
技術職員 長澤 育郎 Ikuro Nagasawa nagasawa
技術職員 髙橋 健 Ken Takahashi ken_takahashi
技術職員 鹿又 健 Ken Kanomata kanomata
技術職員 柴田 晃太朗 Koutaro Shibata shibata

 


 

OB・OG

2018年度

二宮 慎吾

2017年度

齊藤 悠樹

2016年度

阿部 太郎

2014年度

永沢 聡

Anusorn Lueangaramwong

2012年度

田中 祐

李 相坤 (Xiangkun Li)

2011年度

宮原 房史

2008年度

安田 真冬

Kittipong Kasamsook

2007年度

田中 拓海

秋山和士

森 吉之介

2004年度

宮本 篤


 

就職先

 広島大学

 高エネルギー加速器研究機構

 宮城県教員

 NEC通信システム

 日本電気

 東芝

 キャノン

 JFEスチール

研究成果

2019年度 ・ 2018年度 ・ 2017年度

 

2019年度


1)査読付きジャーナル

 

     Profile measurement of circulating electrons in a synchrotron by inserting a carbon wire
     Y. Obara, T. Ishikawa, H. Hama, F. Hinode, H. Kanda, S. Kashiwagi, M. Miyabe, T. Muto, K. Ozawa, H. Shimizu, A.O. Tokiyasu
     Nucl. Inst. Meth. A: 922, (2019), p.p. 108-113

 

2)国際研究集会・シンポジウム等のプロシーディングスや紀要

 

     Accelerator-based Novel Sources Up To 4 THz At A Short-bunch Facility, t-ACTS
     H. Saito, S. Kashiwagi, K. Nanbu, F. Hinode, T. Muto and H. Hama
     44th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves, (IRMMW-THz 2019), Paris, (2019) will be published

 

     Characteristics of Polarized Coherent Radiation in Thz Region From a Crossed Undulator,
     H. Saito et al., 
     10th Int. Particle Accelerator Conf. (IPAC'19), Melbourne, (2019), TUPRB038 will be published

 

     Status of Test-Accelerator as Coherent THz Source at ELPH, Tohoku University, 
     S. Kashiwagi et al., 
     10th Int. Particle Accelerator Conf. (IPAC'19), Melbourne, (2019), TUPGW033 will be published

 

     Measurement of Cherenkov Diffraction Radiation from Short Electron Bunches at t-ACTS,
     S. Ninomiya et al., 
     10th Int. Particle Accelerator Conf. (IPAC'19), Melbourne, (2019), WEPGW031 will be published

 

3)    国内研究集会・シンポジウム等のプロシーディングスや紀要

 

2018年度     


1)査読付きジャーナル

 

     Bunch Length Measurement Employing Cherenkov Radiation from a Thin Silica Aerogel
     K. Nanbu, Y. Saito, H. Saito, S. Kashiwagi, F. Hinode, T. Muto and H. Hama
     Particles 2018, 1(1), 305-314; doi:10.3390/particles1010025

 

2)国際研究集会・シンポジウム等のプロシーディングスや紀要

 

     Study on Generation of Variable Polarized Coherent THz Radiation Using a Crossed Undulator, 
     H. Saito et al., 
     Proc. 29th Linear Accelerator Conf. (LINAC'18), Beijing, China, Sep. 2018, paper MOPO076, pp. 157-159.

 

3)国内研究集会・シンポジウム等のプロシーディングスや紀要

 

     チェレンコフ光リングを用いた非破壊型ビームモニターの検討
     二宮 慎吾,柏木 茂,鹿又 健,齊藤 寛峻,高橋 健,長澤 育郎,南部 健一,日出 富士雄,三浦 禎雄,武藤 俊哉,濱 広幸
     日本加速器学会 第15回年会プロシーディングス, (2018), 46-48

 

     交叉型アンジュレータからのTHz域コヒーレント放射の偏光特性
     齊藤 寛峻,柏木 茂,日出 富士雄,三浦 禎雄,武藤 俊哉,南部 健一,髙橋 健,長澤 育郎,鹿又 健,二宮 慎吾,濱 広幸
     日本加速器学会 第15回年会プロシーディングス, (2018), 176-180

 

     極低運動量移行電子弾性散乱による陽子半径測定のための電子ビームラインの構築
     武藤 俊哉,青柳 泰平,柏木 茂,鹿又 健,齊藤 寛俊,須田 利美,髙橋 健,塚田 暁,長澤 育郎,南波 和希,南部 健一,二宮 慎吾,日出 富士雄,本多 佑記,三浦 禎雄,濱 広幸,玉江 忠明
     日本加速器学会 第15回年会プロシーディングス, (2018), 284-288

 

     電子線形加速器を用いた医療用RI製造システムの検討
     柏木 茂,菊永 英寿,塚田 暁,高橋 健,三浦 禎雄,南部 健一,長澤 育郎,鹿又 健,日出 富士雄,武藤 俊哉,浜 広幸,野田 秀作,井村 亮太,井田 博之,大浦 泰嗣
     日本加速器学会 第15回年会プロシーディングス, (2018), 1206-1209

 

     東北大学電子光理学研究センター加速器施設の現状
     日出 富士雄,柏木 茂,鹿又 健,柴崎 義信,高橋 健,長澤 育郎,南部 健一,三浦 禎雄,武藤 俊哉,濱 広幸
     日本加速器学会 第15回年会プロシーディングス, (2018), 1326-1328

 

2017年度


1)査読付きジャーナル

 

     Observation of coherent undulator radiation in THz region
     S. Kashiwagi, H. Saito, F. Hinode, K. Kanomata, S. Miura, T. Muto, I. Nagasawa, N. Nishimori, K. Nanbu, Y. Saito, K. Takahashi and H. Hama
     Infrared Physics & Technology, 93, (2018), p.p. 335-339

 

     Demonstration of Coherent Radiation Generation up to 3THz from Femtosecond Electron Pulses
     Hiroyuki Hama, Taro Abe, Shigeru Kashiwagi, Fujio Hinode, Toshiya Muto, Ken-ichi Nanbu, Ken Takahashi, Ikuro Nagasawa, Ken Kanomata, Hidetoshi Saito and Yuki Saito
     Int. J. Opt Photonic Eng., 2:004, (2017)

 

     Study of Cherenkov Radiation from Thin Silica Aerogel
     K. Nanbu, S. Kashiwagi, F. Hinode, T. Muto, I. Nagasawa, K. Takahashi, K. Kanomata, H. Saito, T. Abe, Y. Saito and H. Hama
     Int J Opt Photonics Eng, 3:007 (2017).

 

2)国際研究集会・シンポジウム等のプロシーディングスや紀要

 

 

     Numerical Study of Cherenkov Radiation from Thin Silica Aerogel
     H. Hama, K. Nanbu, H. Saito, Y. Saito
     Proc. 38th Int. Free Electron Laser Conf., Santa Fe, NM, 471 – 473 (2017).

 

3)国内研究集会・シンポジウム等のプロシーディングスや紀要
 

     東北大学電子光理学研究センターの現状報告
     日出 富士雄,柏木 茂,鹿又 健,柴崎 義信,髙橋 健,長澤 育郎,南部 健一,武藤 俊哉,濱 広幸
     日本加速器学会 第14回年会プロシーディングス, (2017), 1374-1376

 

     東北大学t-ACTSにおける極短電子ビームを用いた広帯域・狭帯域コヒーレントテラヘルツ放射発生
     柏木 茂,鹿又 健,齊藤 寛峻,齊藤 悠樹,髙橋 健,長澤 育郎,南部 健一,西森 信行,日出 富士雄,三浦 禎雄,武藤 俊哉,濱 広幸
     日本加速器学会 第14回年会プロシーディングス, (2017), 122-125

 

     チェレンコフ放射を用いた極短電子バンチ長測定の評価
     齊藤 悠樹,柏木 茂,日出 富士雄,三浦 禎雄,西森 信行,武藤 俊哉,南部 健一,柴崎 義信,髙橋 健,長澤 育郎,鹿又 健,齊藤 寛峻,濱 広幸
     日本加速器学会 第14回年会プロシーディングス, (2017), 126-129

 

     極短周期アンジュレータの開発と最初の放射の観測実験
     山本 樹,浜 広幸,柏木 茂,日出 富士雄,武藤 俊哉,南部 健一
     日本加速器学会 第14回年会プロシーディングス, (2017), 216-220

 

     60 MeV電子加速器を用いた光核反応による放射性同位体製造のための照射システムの評価
     髙橋 健,菊永 英寿,塚田 暁,武藤 俊哉,柏木 茂,須田 利美,日出 富士雄,南部 健一,長澤 育郎,濱 広幸
     日本加速器学会 第14回年会プロシーディングス, (2017), 309-312

 

     電子光理学研究センター加速器制御系の現状
     長澤 育郎,南部 健一,柏木 茂,日出 富士雄,武藤 俊哉,髙橋 健,鹿又 健,濱 広幸
     日本加速器学会 第14回年会プロシーディングス, (2017), 640-643

 

     交叉型アンジュレータを用いた偏光可変テラヘルツ超放射生成の検討
     齊藤 寛峻,柏木 茂,日出 富士雄,三浦 禎雄,西森 信行,武藤 俊哉,南部 健一,柴崎 義信,髙橋 健,長澤 育郎,鹿又 健,齊藤 悠樹,濱 広幸
     日本加速器学会 第14回年会プロシーディングス, (2017), 817-820

 

4)解説論文、単行本(共著も含む)

 

     核理研から電子光センター,50年の歩み
     日出 富士雄,濱 広幸
     加速器, 14(2), (2017), 74-80

 

     ILCの多角的活用
     岩下芳久、山本樹、河村成肇、牧村俊助、野村大輔、下村浩一郎、山崎高幸、柏木茂、
     兵頭俊夫、三島賢二、早川岳人、嶋達志
     加速器, 14(4), (2017), 236-242.

 

2010年度

1)査読付きジャーナル

     Short-Range Longitudinal Wake Field and Its Effect on the Energy Spectrum in a Linear Accelerator
     Tetsuya Igo, Ryukou Kato, Shigeru Kashiwagi, and Goro Isoyama
     J. Appl. Phys. Vol. 49, 2010, 056301-1 - 056301-7.

 

     Expected Performance of a Planar Undulator Designed for the Terahertz Source Project at Tohoku University,
     F. Hinode, M. Kawai, K. Nanbu, F. Miyahara, H. Hama,
     Nucl. Instr. and Meth. A 637 (2010), S72-S75

 

     Intense Coherent THz Generation from Accelerator-Based Sources,
     H. Hama, M. Yasuda, M. Kawai, F. Hinode, K. Nanbu, F. Miyahara,
     Nucl. Instr. and Meth. A 637 (2010), S57-S61

 

2)国際研究集会・シンポジウム等のプロシーディングスや紀要

     Linear Focal Cherenkov Camera for the t-ACTS Injector
     K. Nanbu, H. Hama, M. Kawai, S. Kashiwagi. F. Hinode, T. Muto, F. Miyahara, Y. Tanaka
     Proc. of FEL2010, pp516-518, Sweden, 2010

 

     A Direct Measurement of the Longitudinal Phase Space for a Low Energy Electron Beam Using Energy Dependent Angular Distribution of Cherenkov Radiation
     K. Nanbu, H. Hama, M. Kawai, S. Kashiwagi. F. Hinode, T. Muto, F. Miyahara, Y. Tanaka,
     Proc. of IPAC10, pp1002-1004, Japan, 2010

 

     Development of a Thermionic RF Gun for Coherent THz Source at Tohoku University,
     F. Hinode, H. Hama, S. Kashiwagi, M. Kawai, K. Nanbu, F. Miyahara, T. Muto, H. Oohara, Y. Tanaka,
     Proc. of IPAC10, pp1731-1733, Japan, 2010

     

     Focusing of Ultrashort Electron Bunch for Femtosecond Inverse Compton Scattering X-Ray Source
     N.Y. Huang, S.S. Yang, W.K. Lau, H. Hama,
     Proc. of IPAC10, pp1357-1359, Japan, 2010

 

     Production of Femtosecond Electron Pulse using Alpha Magnet together with Off-crest Acceleration for Generation of Coherent THz Radiation
     F. Miyahara, F. Hinode, M. Kawai, T. Muto, K. Nanbu, H. Oohara, Y. Tanaka, and H. Hama
     Proc. of IPAC10, pp4509-4511, Japan, 2010

     

     Space Charge Effect for Rotation of Longitudinal Phase Space in Alpha Magnet 
     H. Hama, N.Y. Huang,
     Proc. of IPAC10, pp4683-4685, Japan, 2010.

     

     Cherenkov Ring to Observe Longitudinal Phase Space of a Low Energy Electron Beam Extracted from RF Gun
     H. Hama, K. Nanbu, M. Kawai, S. Kashiwagi, F. Hinode, T. Muto, F. Miyahara, Y. Tanaka,
     Proc. of the 14th Beam Instrumentation Workshop, pp79-83, USA, 2010

 

     Electron Accelerator Complex at Tohoku University, 42-Year-Operation and Future,
     H. Hama, M. Kawai, F. Hinode, Y. Shibasaki, S. Takahashi, K. Nanbu, I. Nagasawa, T. Muto, M. Hiraga
     The 7th International Workshop on Accelerator Operations, Korea, April 12-16, 2010.

 

3)国内研究集会・シンポジウム等のプロシーディングスや紀要

     PRESENT STATUS OF THE ACCELERATOR IN RESEARCH CENTER FOR ELECTRON PHOTON SCIENCE, TOHOKU UNIVERSITY

     Masayuki Kawai et al., 
     Proceedings of the 7th Japan Particle Accelerator Conference􀀃 FSRP02 ( Aug 4-5,2010 Himeje)

 

     コヒーレントテラヘルツ光源のためのアルファ磁石とオフクレスト加速を用いた超短バンチ生成

     宮原房史 et al., 

     第7回日本加速器学会年会プロシーディングス, 2010, pp204-206

 

     STBリンス電磁石電源の制御システム更新

     南部健一 et al., 

 

     東北大学コヒーレントTHz光源用試験加速器の開発

     日出富士雄 et al.,

     第7回日本加速器学会年会プロシーディングス, 2010, pp5-7

 

     高輝度コヒーレントTHz光発生のためのアンジュレータ

     田中祐 et al., 

     第7回日本加速器学会年会プロシーディングス, 2010, pp987-989


 

 

4)招待講演、発表

 

     Cherenkov Ring to Observe Longitudinal Phase Space of a Low Energy Electron Beam Extracted from RF Gun
     The14th Beam Instrumentation Workshop, May 4, 2010, Santa Fe, NM, US

 

     Test Accelerator-based Coherent THz Source,
     National Synchrotron Radiation Research Center, July 22, 2010, Hsin-Chu, Taiwan

 

     Development of Femto-second Electron Pulse Driver for Accelerator-based THz Source
     at Tohoku University,
     October 22, 2010, SOLEIL, Saclay, France

 

     Development of Femto-second Electron Pulse Driver for Accelerator-based THz Source at Tohoku University
     November 3, 2010, ENEA, Frascati, Italy

 

     THz Coherent Synchrotron Radiation Project Employing Isochronous Ring with Femtosecond Electron Pulse at Tohoku University
     December 2, 2010, SINAP, Shanghai, China

 

     t-ACTS, test Accelerator as Coherent THz Source,
     Institute for Molecular Science, Jan. 14, 2011, Okazaki, Japan.

 

     GPTによる超短パルス電子ビーム生成のシミュレーション(宮原房史) 

     第16回FELとHigh-Power Radiation研究会, SPring-8、2010年3月

 

     東北大t-ACTS計画での加速管中でのVelocity Bunchingを用いた超短バンチ生成(宮原房史)

     ビーム物理研究会2010、理化学研究所、2010年11月

 

     コヒーレントTHz光源用試験加速器(t-ACTS)の開発(宮原房史)

     第17回 FELとHigh-Power Radiation研究会, 立命館大学、2010年12月

 

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