JP2003287594A - X-ray generator - Google Patents

X-ray generator

Info

Publication number
JP2003287594A
JP2003287594A JP2002092472A JP2002092472A JP2003287594A JP 2003287594 A JP2003287594 A JP 2003287594A JP 2002092472 A JP2002092472 A JP 2002092472A JP 2002092472 A JP2002092472 A JP 2002092472A JP 2003287594 A JP2003287594 A JP 2003287594A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mirror
electron beam
accelerator
laser
rays
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2002092472A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3982300B2 (en
Inventor
Motoharu Marushita
元治 丸下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP2002092472A priority Critical patent/JP3982300B2/en
Publication of JP2003287594A publication Critical patent/JP2003287594A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3982300B2 publication Critical patent/JP3982300B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • X-Ray Techniques (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an X-ray generator improving the X-ray generation efficiency. <P>SOLUTION: X rays called synchrotron radiation and visible rays are generated through the meandering of an electron beam e<SP>-</SP>when it passes between pairs of magnets 25a and 25b constituting an insertion light source 22 in an accelerator 21. The visible rays generated in the accelerator 21 oscillates laser by reciprocating in an optical system 23 composed of a first mirror 27, an asymmetrical mirror 29 and a second mirror 32. The X rays (γ rays) 28-1 are generated through the head-on collision of the oscillated laser light with the electron beam e<SP>-</SP>passing through the insertion light source 22. Since the laser light collides with the electron beam e<SP>-</SP>more frequently than in a conventional device, the generation efficiency of the X rays 28-1 is improved. The X rays 28-1 generated in the insertion light source 22 is emitted from the accelerator 21 and is reflected at an angle θ2 which is different from that of the laser light going along a light path 30 by the asymmetrical mirror 29. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、X線発生装置に関
する。 【0002】 【従来の技術】図4は従来のX線発生装置の原理図であ
り、図5は図4の楕円領域Aの拡大図である。 【0003】図4に示すX線発生装置1は、レーザシン
クロトロン放射光源(LSS)であり、主にレーザ光2
を発生するレーザ光源3と、レーザ光を集光、コリメー
トするレンズ群4と、電子ビームを発生する電子銃(図
示せず。)と、電子ビームを加速する加速器(図示せ
ず。)と、加速器からの電子ビームを集光、コリメート
する4極マグネット5と、レーザ光2と電子ビームとを
衝突させるためのコンプトンセル6と、コンプトンセル
6内を通過する電子ビームとコンプトンセル6内で発生
したレーザ逆コンプトン散乱X線と電子ビームとを分離
するためのダイポール7とで構成されている。 【0004】図5に示すコンプトンセル6は、ケーシン
グ8と、ケーシング8内の一方の側(図では左側)に配
置され、中央に貫通孔9が形成され、ケーシング8の長
手方向に対して直角に入射したレーザ光2をケーシング
8の長手方向に反射すると共に集光する第1の凹面鏡
(図では左側)10と、ケーシング8内の他方の側(図
では右側)に配置され、中央に貫通孔11が形成され、
第1の凹面鏡10からのレーザ光2をケーシング8の長
手方向に対して直角に出射する第2の凹面鏡(図では右
側)12とを有し、ケーシング8の他方の側から入射し
た電子ビームe-が両凹面鏡10、12の貫通孔9、1
1を通過するようになっている。コンプトンセル6内で
は両凹面鏡10、12の間を通過するレーザ光2と、両
貫通孔9、11を通過する電子ビームe-とが衝突する
ようになっている。 【0005】なお、13は電子ビームe-の位置を観測
するためのBPM(ビームポジションモニタ)であり、
14は電子ビームe-の位置を微調整するためのステア
リングコイルである。15はコンプトンセル6内のレー
ザ光2を観測するためのIRカメラであり、16はコン
プトンセル6からの電子ビームe-を観測するためのフ
ァラディカップである。17はベリリウムウィンドウで
あり、18はダイポール7で分離されたX線を観測する
ためのX線検知器である。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】ところで、コンプトン
セル6内ではレーザ光2と電子ビームe-とは一見正面
衝突しているように見えるが、完全な正面衝突ではなく
所定角度だけ斜めに1個所で衝突している。これは、両
凹面鏡10、12のように孔あきミラーを用いると、レ
ーザ光2の光軸と電子ビームe-の軌道とを完全に一致
させることができないからである。このため、レーザを
同期させ増幅する必要があり、両凹面鏡10、12には
貫通孔9、11があるのでレーザ光が損失し、その分だ
けX線の発生効率に限界があるという問題があった。 【0007】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、X線の発生効率を向上させたX線発生装置を提供す
ることにある。 【0008】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、加速器で加速された電子ビームとレーザ光
源からのレーザ光とを衝突させてX線を発生させるX線
発生装置において、加速器内で直線状の電子ビーム軌道
を挟むと共に隣り合う磁界の方向が互い違いになるよう
に配列され挿入光源を構成する複数対の磁石と、加速器
外で直線状の電子ビーム軌道の一方の延長線上に配置さ
れ挿入光源からの可視光を挿入光源に戻す第1のミラー
と、加速器外で直線状の電子ビーム軌道の他方の延長線
上に配置され可視光の反射面とX線の反射面とが異なる
非対称ミラーと、加速器外に配置され非対称ミラーから
の可視光を非対称ミラーに反射させて挿入光源に戻すこ
とによりレーザ発振を生じさせ、得られたレーザ光を電
子ビームと正面衝突させてレーザ逆コンプトン散乱X線
を発生させるための第2のミラーとを備えたものであ
る。 【0009】本発明によれば、加速器内の挿入光源を構
成する複数対の磁石間を加速された高速の電子ビームが
通過する際電子が蛇行してシンクロトロンと呼ばれるX
線や可視光が発生する。加速器で発生した可視光は、第
1のミラー、非対称ミラー及び第2のミラーからなる光
学系内を往復することでレーザ発振する(FEL、Fr
ee Electron Laser:自由電子レー
ザ)。このレーザ発振によるレーザ光が挿入光源を通過
する電子ビームと正面衝突して、レーザ逆コンプトン散
乱X線(γ線)が発生する。レーザ光と電子ビームとの
衝突回数が従来例より増加するのでX線の発生効率が向
上する。挿入光源で発生したX線は加速器から出射して
非対称ミラーでレーザ光とは異なる角度で反射する。 【0010】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。 【0011】図1は本発明のX線発生装置の一実施の形
態を示す概念図であり、図2は図1に示したX線発生装
置に用いられる非対称ミラーの説明図であり、図3は図
2に示した非対称ミラーの変形例を示す図である。 【0012】図1に示すX線発生装置20は、主に電子
ビームe-を発生する電子銃(図示せず。)と、電子ビ
ームe-を加速する加速器21と、加速器21内に配置
された挿入光源22と、光学系23とで構成されてい
る。 【0013】挿入光源22は、加速器21内で直線状の
電子ビーム軌道(光路)24を挟むと共に隣り合う磁界
の方向が互い違いになるように配列された複数対の磁石
25a、25bからなっている。 【0014】光学系23は、加速器21外で直線状の電
子ビーム軌道24の一方(図では右側)の延長線上に配
置され、挿入光源22からの光路26上を通るレーザ光
を加速器21の入出射窓(図示せず。)を介して挿入光
源22に戻す第1のミラー27と、加速器21外で直線
状の電子ビーム軌道24の他方(図では右側)の延長線
上に配置され、加速器21の入出射窓(図示せず。)を
介して挿入光源22からの光路上を通るレーザ光及びX
線28−1が入射する非対称ミラー29と、加速器21
外に配置され非対称ミラー29で反射されて光路31を
通るレーザ光を非対称ミラー29の可視光反射面29a
で反射させて挿入光源22に戻す第2のミラー32とで
構成されている。光学系23の各ミラー27、29、3
2の光軸調整は図示しないギヤードモータ或いはステッ
ピングモータで行われるようになっている。 【0015】なお、Lnaは非対称ミラー29の可視光反
射面29aの法線であり、Lnxは非対称ミラー29のX
線反射面29bの法線である。 【0016】図2に示すように非対称ミラー29は結晶
(例えばBe)からなっており、光路30を通るレーザ
光の可視光反射面29aが結晶面(X線28−1の反射
面)29bに対し角度θ2だけ傾斜するように形成され
ている。 【0017】なお、γ線を発生させる場合には非対称ミ
ラー29が不要となり、非対称ミラー29の位置に共振
用ミラーが配置される。 【0018】次に図1に示したX線発生装置の動作につ
いて図2を参照して説明する。 【0019】図1に示す加速器21内の挿入光源22を
構成する複数対(図では8対であるが、限定されな
い。)の磁石25a、25b間を加速された高速の電子
ビームe -が通過する際電子ビームe-が磁界の影響を受
けて蛇行してシンクロトロンと呼ばれるX線や可視光が
発生する。挿入光源22で発生した可視光のうち、加速
器21から第1のミラー27に向かう光路26上の可視
光は第1のミラー27で反射されて加速器21に戻り、
挿入光源22を通過して加速器21から非対称ミラー2
9へ向かう。光路30を通る可視光が非対称ミラー29
に入射すると、光路30上の可視光は可視光反射面29
aで反射して第2のミラー32へ向かう。光路31上の
可視光は第2のミラー32で反射されて同一光路31上
を辿り非対称ミラー29へ向かう。光路31上の可視光
は非対称ミラー29の可視光反射面29aで反射されて
同一光路30上を通って直線状の電子ビーム軌道24及
び光路26を通って第1のミラー27へ向かう。すなわ
ち、挿入光源22で発生した可視光は第1のミラー2
7、非対称ミラー29及び第2のミラー32で反射され
て光路24、26、30、31を複数回往復することに
よりレーザ発振(FEL)が生じる。このレーザ発振に
よるレーザ光が直線状の電子ビーム軌道24を通過する
電子ビームe-と正面衝突してレーザ逆コンプトン散乱
X線(γ線)28−1が発生する。レーザ出力は数十M
W程度であるので、X線源として利用可能である。レー
ザ光と電子ビームe-との衝突回数が従来例より増加す
るのでX線の発生効率が向上する。 【0020】挿入光源22で発生したX線28−1は加
速器21から出射して非対称ミラー29へ向かう。 【0021】ここで、図2において、加速器21内のレ
ーザ光と、直線状の電子ビーム軌道24で発生したX線
28−1とが非対称ミラー29の可視光反射面29aに
共に入射角度θ1で入射するが、光路30を通るレーザ
光は可視光反射面29aで反射角度θ1で反射するのに
対し、X線28−1はX線反射面(結晶面)29bで反
射角度θ3で反射する(ブラッグ回折)。 【0022】尚、結晶面29bの間隔をdとし、X線2
8−1、28−2の波長をλとし、X線28−1の結晶
面29bに対する入射角度を(θ1+θ2)とすると、
X線28−1の波長λは2dsin(θ1+θ2)を満
たすようになっている。 【0023】すなわち、図1に示すX線発生装置20
は、光学系23内を往復する可視光若しくはレーザ光の
うち、非対称ミラー29で光路31を進むレーザ光とは
異なる角度θ2でX線28−2が反射するようになって
いる。また、レーザはFEL(Free Electr
on Laser:自由電子レーザ)であるため、衝突
レーザ波長が連続して得られる。この結果、加速器21
の蓄積エネルギーだけでなく、FELの発振レーザ波長
も変更できるため、任意の波長のX線の発生が可能とな
る。 【0024】図3は図2に示した非対称ミラーの変形例
を示す概念図である。 【0025】この非対称ミラー40は回折格子からなっ
ており、反射面40a上に複数の溝41が所定の間隔で
形成されている。 【0026】このような非対称ミラー40を用いても図
2に示した非対称ミラー29と同様の効果が得られる。 【0027】次に図1に示したX線発生装置20で発生
したX線について述べる。 【0028】図1に示したX線発生装置20はレーザ光
と電子ビームe-とが正面衝突するだけでなく、180
°衝突(追突)する。しかし、180°衝突はミラーで
回折されない(正面衝突時の発生X線のエネルギーを5
0keVとすると、180°衝突時の電磁波の発生エネ
ルギーはわずか1eVとなる。但し、蓄積エネルギー5
3MeV、レーザ波長1μmの場合である。)。 【0029】発生X線のエネルギーErは数1式で表さ
れ、発生レーザ波長は数2式で表される。 【0030】 【数1】 【0031】 【数2】 【0032】蓄積エネルギーE=53MeV、λ1=1
μmから、λu=22mm、K=0.26(Gap=2
0mm)となるため、実現は可能である。 【0033】 【発明の効果】以上要するに本発明によれば、X線の発
生効率を向上させたX線発生装置の提供を実現すること
ができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] [0001] The present invention relates to an X-ray generator.
I do. [0002] 2. Description of the Related Art FIG. 4 is a diagram showing the principle of a conventional X-ray generator.
FIG. 5 is an enlarged view of the elliptical area A of FIG. An X-ray generator 1 shown in FIG.
Crotron radiation source (LSS), mainly laser light 2
Light source 3 that generates laser light, focuses laser light, collimates
Lens group 4 and an electron gun for generating an electron beam (Fig.
Not shown. ) And an accelerator that accelerates the electron beam (not shown).
Not. ) And collimate and collimate the electron beam from the accelerator
The four-pole magnet 5, the laser beam 2 and the electron beam
Compton cell 6 for collision and Compton cell
Electron beam passing through 6 and generated in Compton cell 6
Laser Compton scattering X-ray and electron beam separated
And a dipole 7. The Compton cell 6 shown in FIG.
8 and one side (left side in the figure) in the casing 8.
And a through-hole 9 is formed in the center,
Laser light 2 incident perpendicular to the hand direction is applied to the casing.
8. A first concave mirror that reflects and condenses light in the longitudinal direction
(The left side in the figure) 10 and the other side in the casing 8 (the figure
On the right), a through hole 11 is formed in the center,
The laser beam 2 from the first concave mirror 10
A second concave mirror that emits at right angles to the hand direction (right in the figure)
Side) 12 and enters from the other side of the casing 8
Electron beam e-Are the through holes 9, 1 of the biconcave mirrors 10, 12.
1. In Compton cell 6
Is a laser beam 2 passing between the biconcave mirrors 10 and 12,
Electron beam e passing through through holes 9 and 11-Collide with
It has become. [0005] Incidentally, 13 is an electron beam e-Observe the position of
BPM (Beam Position Monitor)
14 is an electron beam e-Steer to fine-tune the position of
It is a ring coil. 15 is the race in Compton cell 6.
16 is an IR camera for observing the light 2;
Electron beam e from Puton cell 6-To observe
This is the Faraday Cup. 17 is a beryllium window
Yes, 18 observes X-rays separated by dipole 7
X-ray detector for [0006] SUMMARY OF THE INVENTION Compton
In the cell 6, the laser beam 2 and the electron beam e-Is at first glance
Appears to collide, but not a complete head-on collision
The vehicle collides at a predetermined angle at a predetermined angle. This is both
If a perforated mirror like the concave mirrors 10 and 12 is used,
Optical axis of laser beam 2 and electron beam e-Perfect match with the trajectory of
This is because it cannot be done. For this reason, laser
It is necessary to synchronize and amplify.
Since there are through holes 9 and 11, laser light is lost, and
However, there is a problem that the generation efficiency of X-rays is limited. Therefore, an object of the present invention is to solve the above problems.
To provide an X-ray generator with improved X-ray generation efficiency
It is to be. [0008] [MEANS FOR SOLVING THE PROBLEMS] To achieve the above object
The present invention provides an electron beam and a laser beam accelerated by an accelerator.
X-rays that generate X-rays by colliding with laser light from a source
In the generator, the linear electron beam trajectory in the accelerator
So that the directions of adjacent magnetic fields are alternated
Pairs of magnets that constitute an insertion light source
Placed on one extension of the linear electron beam trajectory outside
A first mirror for returning visible light from the insertion light source to the insertion light source
And the other extension of the linear electron beam trajectory outside the accelerator
The visible light reflection surface and the X-ray reflection surface are different.
From an asymmetric mirror and an asymmetric mirror located outside the accelerator
The visible light from the asymmetric mirror and return it to the insertion light source.
Causes laser oscillation, and the obtained laser light is
Laser inverse Compton scattering X-rays in frontal collision with a proton beam
And a second mirror for generating
You. According to the present invention, the insertion light source in the accelerator is configured.
A high-speed electron beam accelerated between multiple pairs of magnets
When passing through, the electrons meander and are called X
Generates lines and visible light. The visible light generated by the accelerator is
Light consisting of a first mirror, an asymmetric mirror and a second mirror
Laser oscillation occurs by reciprocating in the academic system (FEL, Fr
ee Electron Laser: Free Electron Ray
The). Laser light from this laser oscillation passes through the insertion light source
Collide with the rotating electron beam, causing laser inverse Compton scattering.
Irregular X-rays (γ-rays) are generated. Laser light and electron beam
Since the number of collisions increases compared to the conventional example, X-ray generation efficiency is improved.
Up. X-rays generated by the insertion light source exit from the accelerator
The light is reflected by the asymmetric mirror at an angle different from that of the laser light. [0010] Embodiments of the present invention will be described below.
This will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of an X-ray generator according to the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram showing the state of the X-ray generator shown in FIG.
FIG. 3 is an explanatory view of an asymmetric mirror used in the device, and FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a modification of the asymmetric mirror shown in FIG. The X-ray generator 20 shown in FIG.
Beam e-An electron gun (not shown) that generates
Ome e-Accelerator 21 for accelerating and placed in accelerator 21
And the optical system 23.
You. The insertion light source 22 has a linear shape inside the accelerator 21.
Adjacent magnetic fields sandwiching the electron beam orbit (optical path) 24
Pairs of magnets arranged so that their directions are alternated
25a and 25b. The optical system 23 has a linear power supply outside the accelerator 21.
On the extension of one (right side in the figure)
Laser light that passes through the optical path 26 from the insertion light source 22
Through the input / output window (not shown) of the accelerator 21
A first mirror 27 returning to the source 22 and a straight line outside the accelerator 21
Extension of the other (right side in the figure) of the electron beam trajectory 24
And an entrance / exit window (not shown) of the accelerator 21.
Laser light passing through the optical path from the insertion light source 22 through the
An asymmetric mirror 29 on which the line 28-1 is incident;
The light path 31 is reflected by the asymmetric mirror 29
The visible light reflecting surface 29a of the asymmetric mirror 29
With the second mirror 32 which is reflected back to the insertion light source 22
It is configured. Each mirror 27, 29, 3 of the optical system 23
The optical axis adjustment 2 is performed by a geared motor or
This is performed by a ping motor. Note that LnaIs the visible light of the asymmetric mirror 29
The normal to the launch surface 29a, LnxIs the X of the asymmetric mirror 29
This is a normal line of the line reflection surface 29b. As shown in FIG. 2, the asymmetric mirror 29 is a crystal.
(For example, Be) and a laser passing through the optical path 30
The visible light reflection surface 29a is a crystal surface (reflection of X-rays 28-1).
Surface) 29b so as to be inclined by an angle θ2.
ing. When generating γ-rays, the asymmetric
The mirror 29 becomes unnecessary and resonates at the position of the asymmetric mirror 29.
Mirror is arranged. Next, the operation of the X-ray generator shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. The insertion light source 22 in the accelerator 21 shown in FIG.
Constituent pairs (8 pairs in the figure, but not limited
No. ) High-speed electrons accelerated between the magnets 25a and 25b
Beam e -Passes through the electron beam e-Is affected by the magnetic field
X-rays and visible light called synchrotrons
appear. Of the visible light generated by the insertion light source 22,
Visible on the optical path 26 from the vessel 21 to the first mirror 27
The light is reflected by the first mirror 27 and returns to the accelerator 21,
After passing through the insertion light source 22, the asymmetric mirror 2
Go to 9. The visible light passing through the optical path 30 is reflected by the asymmetric mirror 29.
Incident on the optical path 30, the visible light on the optical path 30 is reflected by the visible light reflecting surface 29.
The light is reflected by a and goes to the second mirror 32. On the light path 31
The visible light is reflected by the second mirror 32 and is on the same optical path 31
And head toward the asymmetric mirror 29. Visible light on optical path 31
Is reflected by the visible light reflecting surface 29a of the asymmetric mirror 29.
A linear electron beam trajectory 24 passing through the same optical path 30
Through the optical path 26 to the first mirror 27. Sand
The visible light generated by the insertion light source 22 is reflected by the first mirror 2.
7, reflected by the asymmetric mirror 29 and the second mirror 32
Reciprocating the optical paths 24, 26, 30, 31 multiple times
More laser oscillation (FEL) occurs. This laser oscillation
Laser beam passes through a linear electron beam orbit 24
Electron beam e-Inverse Compton scattering with head-on collision
X-rays (γ-rays) 28-1 are generated. Laser output is tens of M
Since it is about W, it can be used as an X-ray source. Leh
The light and electron beam e-Number of collisions with
Therefore, X-ray generation efficiency is improved. The X-ray 28-1 generated by the insertion light source 22 is
The light exits from the gearbox 21 and travels toward the asymmetric mirror 29. Here, in FIG.
Laser light and X-rays generated in a linear electron beam orbit 24
28-1 on the visible light reflecting surface 29a of the asymmetric mirror 29
Both are incident at an incident angle θ1, but the laser passes through the optical path 30.
The light is reflected at the reflection angle θ1 on the visible light reflection surface 29a.
On the other hand, the X-ray 28-1 is reflected at the X-ray reflection surface (crystal surface) 29b.
The light is reflected at an angle of incidence θ3 (Bragg diffraction). The distance between the crystal planes 29b is d, and the X-ray 2
The wavelength of 8-1 and 28-2 is λ, and the crystal of X-ray 28-1 is
When the incident angle with respect to the surface 29b is (θ1 + θ2),
The wavelength λ of the X-ray 28-1 is less than 2 dsin (θ1 + θ2).
It is supposed to help. That is, the X-ray generator 20 shown in FIG.
Represents visible light or laser light reciprocating in the optical system 23.
Of which, the laser light traveling on the optical path 31 by the asymmetric mirror 29 is
X-rays 28-2 are reflected at different angles θ2
I have. The laser is a FEL (Free Electror).
on Laser: Free electron laser)
The laser wavelength is obtained continuously. As a result, the accelerator 21
Not only the stored energy of the laser but also the oscillation laser wavelength of the FEL
Can be changed, so that X-rays of any wavelength can be generated.
You. FIG. 3 shows a modification of the asymmetric mirror shown in FIG.
FIG. This asymmetric mirror 40 is composed of a diffraction grating.
And a plurality of grooves 41 are formed at predetermined intervals on the reflection surface 40a.
Is formed. Even if such an asymmetric mirror 40 is used,
The same effect as the asymmetric mirror 29 shown in FIG. Next, the light is generated by the X-ray generator 20 shown in FIG.
X-rays will be described. The X-ray generator 20 shown in FIG.
And electron beam e-Not only make a head-on collision, but also
° Collide (rear impact). However, a 180 ° collision is a mirror
Not diffracted (the energy of X-rays generated during a head-on collision is 5
Assuming 0 keV, the energy generated by electromagnetic waves at the time of a 180 ° collision
The energy is only 1 eV. However, stored energy 5
This is the case of 3 MeV and a laser wavelength of 1 μm. ). The energy Er of the generated X-ray is represented by the following equation (1).
The generated laser wavelength is expressed by equation (2). [0030] (Equation 1) [0031] (Equation 2) Stored energy E = 53 MeV, λ1 = 1
μm, λu = 22 mm, K = 0.26 (Gap = 2
0 mm), which is feasible. [0033] In summary, according to the present invention, the generation of X-rays
To provide an X-ray generator with improved production efficiency
Can be.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明のX線発生装置の一実施の形態を示す概
念図である。 【図2】図1に示したX線発生装置に用いられる非対称
ミラーの説明図である。 【図3】図2に示した非対称ミラーの変形例を示す図で
ある。 【図4】従来のX線発生装置の原理図である。 【図5】図4の楕円領域Aの拡大図である。 【符号の説明】 20 X線発生装置 21 加速器 22 挿入光源 23 光学系 24 直線状の電子ビーム軌道(光路) 25a、25b 磁石 26、30、31 光路 27 第1のミラー 29 非対称ミラー 32 第2のミラー
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a conceptual diagram showing an embodiment of an X-ray generator according to the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram of an asymmetric mirror used in the X-ray generator shown in FIG. FIG. 3 is a diagram showing a modification of the asymmetric mirror shown in FIG. FIG. 4 is a principle diagram of a conventional X-ray generator. FIG. 5 is an enlarged view of an elliptical area A of FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 X-ray generator 21 Accelerator 22 Insertion light source 23 Optical system 24 Linear electron beam orbit (optical path) 25a, 25b Magnets 26, 30, 31 Optical path 27 First mirror 29 Asymmetric mirror 32 Second mirror

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 加速器で加速された電子ビームとレーザ
光源からのレーザ光とを衝突させてX線を発生させるX
線発生装置において、上記加速器内で直線状の電子ビー
ム軌道を挟むと共に隣り合う磁界の方向が互い違いにな
るように配列され挿入光源を構成する複数対の磁石と、
上記加速器外で直線状の電子ビーム軌道の一方の延長線
上に配置され上記挿入光源からの可視光を上記挿入光源
に戻す第1のミラーと、上記加速器外で上記直線状の電
子ビーム軌道の他方の延長線上に配置され可視光の反射
面とX線の反射面とが異なる非対称ミラーと、上記加速
器外に配置され上記非対称ミラーからの可視光を上記非
対称ミラーに反射させて上記挿入光源に戻すことにより
レーザ発振を生じさせ、得られたレーザ光を上記電子ビ
ームと正面衝突させてレーザ逆コンプトン散乱X線を発
生させるための第2のミラーとを備えたことを特徴とす
るX線発生装置。
Claims: 1. An X-ray generating an X-ray by colliding an electron beam accelerated by an accelerator with a laser beam from a laser light source.
In the line generator, a plurality of pairs of magnets constituting an insertion light source, which are arranged so that the directions of adjacent magnetic fields sandwich the linear electron beam trajectory in the accelerator and are alternated,
A first mirror that is arranged on one extension of the linear electron beam trajectory outside the accelerator and returns visible light from the insertion light source to the insertion light source; and the other of the linear electron beam trajectory outside the accelerator. An asymmetric mirror that is disposed on an extension of and has a reflection surface for visible light and an X-ray reflection surface different from each other, and that is disposed outside the accelerator and reflects visible light from the asymmetric mirror to the asymmetric mirror and returns the light to the insertion light source. An X-ray generator comprising: a second mirror for generating laser oscillation thereby causing the obtained laser beam to collide head-on with the electron beam to generate a laser inverse Compton scattered X-ray. .
JP2002092472A 2002-03-28 2002-03-28 X-ray generator Expired - Lifetime JP3982300B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002092472A JP3982300B2 (en) 2002-03-28 2002-03-28 X-ray generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002092472A JP3982300B2 (en) 2002-03-28 2002-03-28 X-ray generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003287594A true JP2003287594A (en) 2003-10-10
JP3982300B2 JP3982300B2 (en) 2007-09-26

Family

ID=29237295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002092472A Expired - Lifetime JP3982300B2 (en) 2002-03-28 2002-03-28 X-ray generator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3982300B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005285764A (en) * 2004-03-29 2005-10-13 General Electric Co <Ge> System and method for generating x-ray
JP2008546152A (en) * 2005-06-02 2008-12-18 マデイ,ジョン・エム・ジェイ High efficiency monochromatic x-ray source using optical undulator

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005285764A (en) * 2004-03-29 2005-10-13 General Electric Co <Ge> System and method for generating x-ray
JP2008546152A (en) * 2005-06-02 2008-12-18 マデイ,ジョン・エム・ジェイ High efficiency monochromatic x-ray source using optical undulator

Also Published As

Publication number Publication date
JP3982300B2 (en) 2007-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shintake Proposal of a nanometer beam size monitor for e+ e− linear colliders
JP2528622B2 (en) Method and apparatus for generating high-intensity X-rays or γ-rays
Gu et al. Gamma photons and electron-positron pairs from ultra-intense laser-matter interaction: A comparative study of proposed configurations
JP2005285764A (en) System and method for generating x-ray
JP4799093B2 (en) Linear X-ray laser generator
JP2004247293A (en) Strong short wave radiation generating device using plasma
US5887008A (en) Method and apparatus for generating high energy coherent electron beam and gamma-ray laser
Ji et al. Near QED regime of laser interaction with overdense plasmas
JPH09223850A (en) Method and apparatus for producing superhard laser
JP2001345503A (en) Laser reverse compton light-generating apparatus
Shimada et al. Inverse Compton scattering of coherent synchrotron radiation in an energy recovery linac
JP2003287594A (en) X-ray generator
JP2001133600A (en) X-ray generator
JP2006344731A (en) Method and device for laser beam circulation
JP3982299B2 (en) Laser optical system for laser Compton scattered X-ray and X-ray generator using the same
JP2003151800A (en) Ultra-high luminance radiation light generation method and device
JP2002280200A (en) Device and method for generating x-ray
JP5744612B2 (en) Muon generation / acceleration system
JP2009016119A (en) Wavelength changing device and method of x-ray generating device
JP2015167139A (en) Muon generation apparatus
JP6340526B2 (en) Optical resonator
JP2011165544A (en) Electron accelerator, and x-ray generating apparatus having the same
JPH10326928A (en) Device and method for shortening wavelength of light
JP2004226271A (en) X-ray generator and x-ray generating method
JP2003232892A (en) Laser inverse-compton generator

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041001

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20061130

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070612

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070625

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100713

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100713

Year of fee payment: 3