JP5556031B2 - X-ray injection equipment - Google Patents

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本発明は、単一の平行レーザ光から分岐手段によって分岐された電子加速用レーザ光と衝突用レーザ光とを集光し、上記電子加速用レーザ光によって加速された電子と上記衝突用レーザ光とを衝突させてX線を発生及び射出するX線射出装置に関するものである。   The present invention condenses the electron accelerating laser beam and the collision laser beam branched from the single parallel laser beam by the branching means, and the electrons accelerated by the electron acceleration laser beam and the collision laser beam. And an X-ray emission apparatus that generates and emits X-rays.

近年、危険物の透視や治療を目的として、硬X線を特定方向に射出するX線射出装置が提案されている。
例えば、このようなX線射出装置としては、制動輻射によって線源から周囲全体に射出されるX線のうち、上記特性方向に射出された成分のみをビームコリメータによって切り出す装置が知られている。
このようなX線射出装置によれば、ビームコリメータを移動させることによって、任意の特定方向に硬X線を射出することが可能となる。
In recent years, X-ray injection apparatuses that emit hard X-rays in a specific direction have been proposed for the purpose of fluoroscopy and treatment of dangerous objects.
For example, as such an X-ray emission apparatus, an apparatus is known that cuts out only the component emitted in the characteristic direction out of X-rays emitted from the radiation source to the entire periphery by the bremsstrahlung by the beam collimator.
According to such an X-ray emission apparatus, it is possible to emit hard X-rays in an arbitrary specific direction by moving the beam collimator.

ところが、上記X線射出装置では、線源から射出されたX線の一部成分のみを切り出し、残りの多くの成分を遮光することとなるため、X線の利用効率が極めて低い。
これに対して、電子をレーザ光によって加速させると共に、加速した電子にレーザ光を衝突させて逆コンプトン散乱現象によって硬X線を発生させるX線射出装置が提案されている。
このようなX線射出装置によれば、一方向のみに強い硬X線を射出することが可能となる。
However, in the X-ray emission apparatus, only a part of the X-ray emitted from the radiation source is cut out and the remaining many components are shielded, so that the X-ray utilization efficiency is extremely low.
On the other hand, an X-ray emission apparatus has been proposed in which electrons are accelerated by laser light, and hard X-rays are generated by the inverse Compton scattering phenomenon by causing the laser light to collide with the accelerated electrons.
According to such an X-ray emission apparatus, it is possible to emit a hard X-ray that is strong only in one direction.

Meas. Sci. Techno. 12(2001) 1824-1834Meas. Sci. Techno. 12 (2001) 1824-1834

ところで、逆コンプトン散乱現象を利用して硬X線を安定して生成する場合には、10μm程度の集光領域にレーザ光を集光して、当該領域にて電子とレーザ光とを衝突させる必要があり、電子とレーザ光との同期を容易とするために単一のレーザ光を電子加速用レーザ光と衝突用レーザ光とに分岐している。   By the way, in the case where the hard X-ray is stably generated using the inverse Compton scattering phenomenon, the laser beam is focused on a focusing region of about 10 μm, and the electron and the laser beam collide with the focused region. In order to facilitate the synchronization between the electrons and the laser beam, a single laser beam is branched into an electron acceleration laser beam and a collision laser beam.

ところが、上述のような逆コンプトン散乱現象を用いて硬X線を射出させる場合に用いられるレーザ光は、超短パルスでハイパワーな特殊なレーザ光であり、ビームストレッチ、多段増幅、ビーム圧縮等の多くの過程を経て発生されるものである。よって、上記レーザ光を射出するレーザ光源装置が複雑でかつ大きなものとなる。
このため、レーザ光源装置を防振台上に設置する等の対策を行っているものの、レーザ光源装置から射出されるレーザ光の揺らぎを十分に抑制することができず、現状では、上述のように集光領域が10μm程度であるのに対して、レーザ光のスポット領域が数μm〜10μmの範囲で揺らいでいる。
したがって、逆コンプトン散乱現象を利用して硬X線を発生させるX線射出装置においては、射出される硬X線の強度が変動する、若しくは硬X線が射出されない場合があるという問題が生じる。
However, the laser beam used when emitting hard X-rays using the inverse Compton scattering phenomenon as described above is a special laser beam with ultrashort pulses and high power, such as beam stretching, multistage amplification, beam compression, etc. It is generated through many processes. Therefore, the laser light source device for emitting the laser light is complicated and large.
For this reason, although measures such as installing the laser light source device on an anti-vibration table have been taken, fluctuations in the laser light emitted from the laser light source device cannot be sufficiently suppressed, and currently, as described above In contrast, the spot region of the laser beam fluctuates in the range of several μm to 10 μm, whereas the condensing region is about 10 μm.
Therefore, in an X-ray emission apparatus that generates hard X-rays using the inverse Compton scattering phenomenon, there is a problem that the intensity of the emitted hard X-rays varies or hard X-rays may not be emitted.

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、逆コンプトン散乱現象を利用して硬X線を生成するX線射出装置において、安定して硬X線を射出可能とすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to make it possible to stably emit hard X-rays in an X-ray emission apparatus that generates hard X-rays using the inverse Compton scattering phenomenon. And

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。   The present invention adopts the following configuration as means for solving the above-described problems.

第1の発明は、単一の平行レーザ光から分岐手段によって分岐された電子加速用レーザ光と衝突用レーザ光とを集光し、上記電子加速用レーザ光によって加速された電子と上記衝突用レーザ光とを衝突させてX線を発生及び射出するX線射出装置であって、対称面に対して対称とされると共に入射光を上記対称面に向けて集光する一対の集光光学素子と、一方の上記集光光学素子を有すると共に上記電子加速用レーザ光を導光する第1導光部と、他方の上記集光光学素子を有すると共に上記衝突用レーザ光を導光する第2導光部とを備え、上記第1導光部及び上記第2導光部が、上記平行レーザ光の上記分岐手段への基準入射条件からのズレ量に起因する変化が上記対称面に対して対称となるように上記電子加速用レーザ光及び上記衝突用レーザ光を導光するという構成を採用する。   According to a first aspect of the present invention, an electron accelerating laser beam and a collision laser beam branched from a single parallel laser beam by a branching unit are condensed, and the electrons accelerated by the electron acceleration laser beam and the collision laser beam are collected. A pair of condensing optical elements for generating and emitting X-rays by colliding with a laser beam, which are symmetrical with respect to a symmetry plane and collect incident light toward the symmetry plane A first light guide unit that has one of the condensing optical elements and guides the electron accelerating laser light; and a second light guide unit that has the other condensing optical element and guides the collision laser light. A light guide part, and the first light guide part and the second light guide part have a change caused by a deviation amount from a reference incidence condition of the parallel laser light to the branching unit with respect to the symmetry plane. The electron accelerating laser beam and the collision beam are symmetric. To adopt a configuration that guides the laser light.

第2の発明は、上記第1の発明において、上記第1導光部及び上記第2導光部が、上記集光光学素子を除き、奇数個同士の直角ミラーあるいは偶数個同士の直角ミラーから構成されているという構成を採用する。   According to a second invention, in the first invention, the first light guide section and the second light guide section are an odd number of right angle mirrors or an even number of right angle mirrors except for the light collecting optical element. A configuration that is configured is adopted.

第3の発明は、上記第1または第2の発明において、上記平行レーザ光の上記分岐手段への基準入射条件からのズレ量が、上記基準入射条件からの上記平行レーザ光の光軸のズレ量であるという構成を採用する。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the amount of deviation of the parallel laser light from the reference incident condition to the branching unit is the deviation of the optical axis of the parallel laser light from the reference incident condition. Adopt a configuration that is quantity.

第4の発明は、上記第1〜第3いずれかの発明において、上記平行レーザ光の上記分岐手段への基準入射条件からのズレ量が、上記基準入射条件からの上記平行レーザ光の入射角度のズレ量であるという構成を採用する。   According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, an amount of deviation of the parallel laser light from the reference incident condition to the branching unit is an incident angle of the parallel laser light from the reference incident condition. The configuration of the amount of deviation is adopted.

本発明によれば、分岐手段に入射する平行レーザ光の入射条件(例えば、光軸位置や入射角度)が基準入射条件からずれた場合には、第1導光部及び第2導光部によって電子加速用レーザ光及び衝突用レーザ光に対して、ズレ量に起因する変化が対称面に対して対称となるように与えられる。
このため、対称面に対して対称に配置された一対の集光光学素子の一方の集光光学素子から射出される電子加速用レーザ光と他方の集光光学素子から射出される衝突用レーザ光とが、対称面上の同一位置に集光される。
したがって、上記ズレ量によって集光位置が変化した場合であっても、電子加速用レーザ光と衝突用レーザ光とが同一位置に集光され、確実に電子加速用レーザ光によって加速された電子と衝突用レーザ光とを衝突させることができる。つまり、本発明によれば、レーザ光源装置から射出される平行レーザ光が揺らいだ場合であっても、確実に電子と衝突用レーザ光とを衝突させることができる。
よって、本発明によれば、逆コンプトン散乱現象を利用して硬X線を生成するX線射出装置において、安定して硬X線を射出することが可能となる。
According to the present invention, when the incident conditions (for example, the optical axis position and the incident angle) of the parallel laser light incident on the branching unit deviate from the reference incident conditions, the first light guide and the second light guide For the electron acceleration laser beam and the collision laser beam, a change caused by the amount of deviation is given so as to be symmetric with respect to the symmetry plane.
For this reason, the laser beam for electron acceleration inject | emitted from one condensing optical element of a pair of condensing optical element arrange | positioned symmetrically with respect to a symmetry plane, and the collision laser beam inject | emitted from the other condensing optical element Are condensed at the same position on the symmetry plane.
Therefore, even when the condensing position is changed due to the deviation, the electron accelerating laser beam and the collision laser beam are condensed at the same position, and the electrons accelerated by the electron accelerating laser beam are reliably It can collide with the laser beam for collision. That is, according to the present invention, even when the parallel laser light emitted from the laser light source device fluctuates, the electrons and the collision laser light can be reliably collided.
Therefore, according to the present invention, it is possible to stably emit hard X-rays in an X-ray emission apparatus that generates hard X-rays using the inverse Compton scattering phenomenon.

本発明の第1実施形態におけるX線射出装置の概略構成を模式的に示したシステム構成図である。1 is a system configuration diagram schematically illustrating a schematic configuration of an X-ray emission apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態におけるX線射出装置の動作を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating operation | movement of the X-ray emission apparatus in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態におけるX線射出装置の概略構成を模式的に示したシステム構成図である。It is the system block diagram which showed typically schematic structure of the X-ray emission apparatus in 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態におけるX線射出装置の概略構成を模式的に示したシステム構成図である。It is the system block diagram which showed typically schematic structure of the X-ray emission apparatus in 3rd Embodiment of this invention.

以下、図面を参照して、本発明に係るX線射出装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。   Hereinafter, an embodiment of an X-ray emission apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member a recognizable size.

(第1実施形態)
図1は、本実施形態のX線射出装置S1の概略構成を模式的に示したシステム構成図である。
この図に示すように、本実施形態のX線射出装置S1は、レーザ光源装置1と、ビームスプリッタ2(分光手段)と、光路補正ガラス3と、第1導光部4と、第2導光部5と、光路長調節装置6と、ターゲット供給装置7とを備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a system configuration diagram schematically showing a schematic configuration of the X-ray emission apparatus S1 of the present embodiment.
As shown in this figure, the X-ray emission device S1 of the present embodiment includes a laser light source device 1, a beam splitter 2 (spectral means), an optical path correction glass 3, a first light guide unit 4, and a second light guide. An optical unit 5, an optical path length adjusting device 6, and a target supply device 7 are provided.

レーザ光源装置1は、不図示の制御装置の制御の下、超短パルスでかつハイパワーなレーザ光L1(平行レーザ光)を射出するものであり、内部において、レーザ発信機から射出されたレーザ光に対してビームストレッチ、多段増幅、ビーム圧縮等の処理を行ってから射出するものである。このレーザ光源装置1は、レーザ光L1を平行光として射出する。   The laser light source device 1 emits a laser beam L1 (parallel laser beam) with an ultrashort pulse and high power under the control of a control device (not shown), and a laser emitted from a laser transmitter inside. The light is emitted after being subjected to processing such as beam stretching, multistage amplification, and beam compression. The laser light source device 1 emits laser light L1 as parallel light.

ビームスプリッタ2は、レーザ光源装置1から入射されるレーザ光L1を電子加速用レーザ光L2と衝突用レーザ光L3とに分光するものであり、レーザ光L1の成分の一部を反射して電子加速用レーザ光L2として第1導光部4に導光すると共に、レーザ光L1の一部を透過して衝突用レーザ光L3として第2導光部5に導光するものである。   The beam splitter 2 splits the laser beam L1 incident from the laser light source device 1 into an electron acceleration laser beam L2 and a collision laser beam L3, and reflects a part of the component of the laser beam L1 to generate electrons. In addition to being guided to the first light guide 4 as the acceleration laser light L2, the laser light L1 is partially transmitted and guided to the second light guide 5 as the collision laser light L3.

光路補正ガラス3は、レーザ光L1がビームスプリッタ2を通過する際の屈折による衝突用レーザ光L3の進行方向のズレを補正するものであり、ビームスプリッタ2と第2導光部5との間に配置されている。   The optical path correction glass 3 corrects a deviation in the traveling direction of the collision laser beam L3 due to refraction when the laser beam L1 passes through the beam splitter 2, and between the beam splitter 2 and the second light guide unit 5. Is arranged.

第1導光部4は、ビームスプリッタ2から入射される電子加速用レーザ光L2を導光すると共に集光するものであり、4つの直角ミラー4a〜4dと、放物面鏡4e(集光光学素子)を備えている。
直角ミラー4a〜4dは、入射する電子加速用レーザ光L2を直角に反射する平面鏡である。また、放物面鏡4eは、直角ミラー4dから入射する電子加速用レーザ光L2を図1に示す対称面A上に集光する集光ミラーである。
The first light guide 4 guides and condenses the electron acceleration laser light L2 incident from the beam splitter 2, and includes four right-angle mirrors 4a to 4d and a parabolic mirror 4e (condensation). Optical element).
The right-angle mirrors 4a to 4d are plane mirrors that reflect incident electron acceleration laser light L2 at a right angle. The parabolic mirror 4e is a condensing mirror that condenses the electron accelerating laser beam L2 incident from the right-angle mirror 4d on the symmetry plane A shown in FIG.

第2導光部5は、ビームスプリッタ2から入射される衝突用レーザ光L3を導光すると共に集光するものであり、6つの直角ミラー5a〜fと、放物面鏡5g(集光光学素子)とを備えている。
直角ミラー5a〜5fは、入射する衝突用レーザ光L3を直角に反射する平面鏡である。また、放物面鏡5gは、直角ミラー5fから入射する衝突用レーザ光L3を図1に示す対称面A上に集光する集光ミラーである。そして、当該放物面鏡5gは、対称面Aに対して第1導光部4が備える放物面鏡4eと対称な配置及び形状を有している。
The second light guide 5 guides and condenses the collision laser light L3 incident from the beam splitter 2, and includes six right-angle mirrors 5a to 5f and a parabolic mirror 5g (condensing optics). Element).
The right-angle mirrors 5a to 5f are plane mirrors that reflect the incident collision laser beam L3 at a right angle. The parabolic mirror 5g is a condensing mirror that condenses the collision laser light L3 incident from the right-angle mirror 5f on the symmetry plane A shown in FIG. The parabolic mirror 5g has an arrangement and shape that is symmetric with respect to the parabolic mirror 4e included in the first light guide 4 with respect to the symmetry plane A.

つまり、本実施形態のX線射出装置S1においては、対称面Aに対して対称とされると共に電子加速用レーザ光L2あるいは衝突用レーザ光L3を対称面Aに向けて集光する一対の放物面鏡4e,5gと、一方の放物面鏡4eを有すると共に電子加速用レーザ光L2を導光する第1導光部4と、他方の放物面鏡5gを有すると共に衝突用レーザ光L3を導光する第2導光部5とを備えている。   That is, in the X-ray emission device S1 of the present embodiment, a pair of radiation beams that are symmetric with respect to the symmetry plane A and condense the electron acceleration laser beam L2 or the collision laser beam L3 toward the symmetry plane A. A collimating laser beam having a parabolic mirror 4e, 5g, a first light guide 4 that guides the electron accelerating laser beam L2, and a parabolic mirror 5e. And a second light guide 5 that guides L3.

そして、本実施形態のX線射出装置S1においては、第1導光部4及び第2導光部5は、レーザ光L1のビームスプリッタ2への基準入射条件からのズレ量に起因する変化が対称面Aに対して対称となるように電子加速用レーザ光L2及び衝突用レーザ光L3を導光する。
なお、ここで言う基準入射条件とは、レーザ光源装置1から所望の光軸位置でかつ所望の角度で射出されたレーザ光L1がビームスプリッタ2に入射する際の条件であり、本実施形態においては、ビームスプリッタ2の中央にレーザ光L1の光軸が合いかつビームスプリッタ2に対して45°の角度でレーザ光L1が入射する条件を指す。
また、本実施形態のX線射出装置S1においてレーザ光L1のビームスプリッタ2への基準入射条件からのズレ量とは、基準入射条件からのレーザ光L1の光軸のズレ量及び基準入射条件からのレーザ光L1の入射角度のズレ量を指す。
つまり、本実施形態のX線射出装置S1において第1導光部4及び第2導光部5は、レーザ光L1のビームスプリッタ2への光軸のズレ量及び入射角度のズレ量に起因する変化が対称面Aに対して対称となるように電子加速用レーザ光L2及び衝突用レーザ光L3を導光する。
In the X-ray emission apparatus S1 of the present embodiment, the first light guide 4 and the second light guide 5 change due to the amount of deviation of the laser light L1 from the reference incidence condition on the beam splitter 2. The electron acceleration laser beam L2 and the collision laser beam L3 are guided so as to be symmetric with respect to the symmetry plane A.
Note that the reference incident condition referred to here is a condition when the laser light L1 emitted from the laser light source device 1 at a desired optical axis position and at a desired angle is incident on the beam splitter 2, and in this embodiment. Indicates a condition in which the optical axis of the laser beam L1 is aligned with the center of the beam splitter 2 and the laser beam L1 is incident on the beam splitter 2 at an angle of 45 °.
Further, in the X-ray emission apparatus S1 of the present embodiment, the amount of deviation of the laser light L1 from the reference incidence condition to the beam splitter 2 is based on the amount of deviation of the optical axis of the laser light L1 from the reference incidence condition and the reference incidence condition. Of the incident angle of the laser beam L1.
That is, in the X-ray emission device S1 of the present embodiment, the first light guide 4 and the second light guide 5 are caused by the shift amount of the optical axis and the shift angle of the incident angle of the laser light L1 to the beam splitter 2. The electron accelerating laser beam L2 and the collision laser beam L3 are guided so that the change is symmetric with respect to the symmetry plane A.

そして、本実施形態のX線射出装置S1においては、第1導光部4及び第2導光部5が、放物面鏡4e,5gを除き、偶数個同士の直角ミラーから構成されることによって、レーザ光L1のビームスプリッタ2への基準入射条件からのズレ量に起因する変化が対称面Aに対して対称となるように電子加速用レーザ光L2及び衝突用レーザ光L3を導光する。   In the X-ray emission device S1 of the present embodiment, the first light guide unit 4 and the second light guide unit 5 are configured by an even number of right-angle mirrors except for the parabolic mirrors 4e and 5g. Thus, the electron accelerating laser beam L2 and the collision laser beam L3 are guided so that the change caused by the deviation amount from the reference incidence condition to the beam splitter 2 of the laser beam L1 is symmetric with respect to the symmetry plane A. .

光路長調節装置6は、第1導光部4における電子加速用レーザ光L2の光路長及び第2導光部5における衝突用レーザ光L3の光路長を調節可能なものである。
この光路長調節装置6は、第1導光部4の直角ミラー4b,4c及び第2導光部5の直角ミラー5c,5dを移動することによって電子加速用レーザ光L2の光路長及び衝突用レーザ光L3の光路長を調節する。
なお、光路長調節装置6による第1導光部4における電子加速用レーザ光L2の光路長及び第2導光部5における衝突用レーザ光L3の光路長の調節は、本実施形態のX線射出装置S1が使用されるまでに行われる。
The optical path length adjusting device 6 is capable of adjusting the optical path length of the electron accelerating laser light L2 in the first light guide 4 and the optical path length of the collision laser light L3 in the second light guide 5.
The optical path length adjusting device 6 moves the right-angle mirrors 4b and 4c of the first light guide section 4 and the right-angle mirrors 5c and 5d of the second light guide section 5 to move the optical path length and collision of the laser light L2 for electron acceleration. The optical path length of the laser beam L3 is adjusted.
The adjustment of the optical path length of the electron accelerating laser beam L2 in the first light guide unit 4 and the optical path length of the collision laser beam L3 in the second light guide unit 5 by the optical path length adjusting device 6 is the X-ray of this embodiment. This is performed before the injection device S1 is used.

ターゲット供給装置7は、電子加速用レーザ光L2の光路上であって集光領域の直近にガスを噴射することによってレーザ照射ターゲットを供給するものである。   The target supply device 7 supplies a laser irradiation target by injecting gas on the optical path of the electron accelerating laser beam L2 and in the immediate vicinity of the condensing region.

このように構成された本実施形態のX線射出装置S1では、レーザ光源装置1から射出されたレーザ光L1が基準入射条件にてビームスプリッタ2に入射すると、ビームスプリッタ2によってレーザ光L1が、電子加速用レーザ光L2と衝突用レーザ光L3とに分岐される。   In the X-ray emission device S1 of the present embodiment configured as described above, when the laser light L1 emitted from the laser light source device 1 is incident on the beam splitter 2 under the reference incidence condition, the laser light L1 is The beam is branched into an electron acceleration laser beam L2 and a collision laser beam L3.

電子加速用レーザ光L2は、ビームスプリッタ2から+z方向に射出され、第1導光部4によって対称面Aまで導光されると共に集光される。
具体的には、ビームスプリッタ2から射出された電子加速用レーザ光L2は、直角ミラー4aによって−y方向に反射され、次に直角ミラー4bによって+z方向に反射され、次に直角ミーら4cによって+y方向に反射され、さらに直角ミラー4dによって+z方向に反射される。さらに、直角ミラー4dから射出された電子加速用レーザ光L2は、放物面鏡4eによって対称面Aに向けて集光される。
The electron accelerating laser beam L2 is emitted from the beam splitter 2 in the + z direction, guided to the symmetry plane A by the first light guide 4 and condensed.
Specifically, the electron accelerating laser beam L2 emitted from the beam splitter 2 is reflected in the -y direction by the right angle mirror 4a, then reflected in the + z direction by the right angle mirror 4b, and then reflected by the right angle me et al. 4c. Reflected in the + y direction, and further reflected in the + z direction by the right angle mirror 4d. Further, the electron accelerating laser beam L2 emitted from the right-angle mirror 4d is condensed toward the symmetry plane A by the parabolic mirror 4e.

衝突用レーザ光L3は、ビームスプリッタ2から+y方向に射出され、光路補正ガラス3によって光路を補正された後、第2導光部5によって対称面Aまで導光されると共に集光される。
具体的には、ビームスプリッタ2から射出された衝突用レーザ光L3は、直角ミラー5aによって+z方向に反射され、次に直角ミラー5bによって+y方向に反射され、次に直角ミラー5cによって+z方向に反射され、次に直角ミラー5dによって−y方向に反射され、次に直角ミラー5eによって+z方向に反射され、さらに直角ミラー5fによって+y方向に反射される。さらに、直角ミラー5fから射出された衝突用レーザ光L3は、放物面鏡5gによって対称面Aに向けて集光される。
The collision laser beam L3 is emitted from the beam splitter 2 in the + y direction, the optical path is corrected by the optical path correction glass 3, and then guided to the symmetry plane A by the second light guide 5 and is condensed.
Specifically, the collision laser beam L3 emitted from the beam splitter 2 is reflected in the + z direction by the right angle mirror 5a, then reflected in the + y direction by the right angle mirror 5b, and then in the + z direction by the right angle mirror 5c. Then, it is reflected in the -y direction by the right angle mirror 5d, then reflected in the + z direction by the right angle mirror 5e, and further reflected in the + y direction by the right angle mirror 5f. Further, the collision laser beam L3 emitted from the right-angle mirror 5f is condensed toward the symmetry plane A by the parabolic mirror 5g.

そして、第1導光部4の放物面鏡4eと、第2導光部5の放物面鏡5gとが対称面Aに対して対称に配置され、さらに対称な形状を有しているため、電子加速用レーザ光L2と衝突用レーザ光L3とは、対称面A上において集光(衝突)する。
ここで、ターゲット供給装置7から電子加速用レーザ光L2の光路上に供給されたガスターゲットは電子加速用レーザ光L2によってプラズマ化され、プラズマレーザ相互作用で発生・加速された電子が、当該電子加速用レーザ光L2に沿って出射され、対称面A上において衝突用レーザ光L3と衝突する。この結果、硬X線L4が射出される。
And the parabolic mirror 4e of the 1st light guide part 4 and the parabolic mirror 5g of the 2nd light guide part 5 are arrange | positioned symmetrically with respect to the symmetry plane A, and have a further symmetrical shape. Therefore, the electron acceleration laser beam L2 and the collision laser beam L3 are condensed (collised) on the symmetry plane A.
Here, the gas target supplied from the target supply device 7 onto the optical path of the electron accelerating laser beam L2 is turned into plasma by the electron accelerating laser beam L2, and the electrons generated and accelerated by the plasma laser interaction are converted into the electrons. It is emitted along the acceleration laser beam L2 and collides with the collision laser beam L3 on the symmetry plane A. As a result, hard X-rays L4 are emitted.

続いて、本実施形態のX線射出装置S1において、レーザ光源装置1から射出されてビームスプリッタ2に入射するレーザ光L1が、基準入射条件に対してズレ量δだけ光軸がずれている場合について、図2を参照して説明する。   Subsequently, in the X-ray emission device S1 of the present embodiment, when the optical axis of the laser light L1 emitted from the laser light source device 1 and incident on the beam splitter 2 is shifted by a deviation amount δ with respect to the reference incidence condition Will be described with reference to FIG.

レーザ光L1が基準入射条件に対して光軸が−z方向にずれている場合には、−y方向にずれた電子加速用レーザ光L2がビームスプリッタ2から射出される。このため、直角ミラー4aから射出される電子加速用レーザ光L2が+z方向にずれ、直角ミラー4bから射出される電子加速用レーザ光L2が−y方向にずれ、直角ミラー4cから射出される電子加速用レーザ光L2が−z方向にずれ、直角ミラー4dから射出される電子加速用レーザ光L2が−y方向にずれる。
したがって、レーザ光L1が基準入射条件に対して光軸が−z方向にずれている場合には、放物面鏡4eに対して、−y方向に光軸がずれた電子加速用レーザ光L2が入射する。
When the optical axis of the laser beam L1 is shifted in the −z direction with respect to the reference incident condition, the electron accelerating laser beam L2 shifted in the −y direction is emitted from the beam splitter 2. Therefore, the electron accelerating laser beam L2 emitted from the right angle mirror 4a is shifted in the + z direction, the electron accelerating laser beam L2 emitted from the right angle mirror 4b is shifted in the -y direction, and the electrons emitted from the right angle mirror 4c. The accelerating laser beam L2 is shifted in the −z direction, and the electron accelerating laser beam L2 emitted from the right-angle mirror 4d is shifted in the −y direction.
Therefore, when the optical axis of the laser beam L1 is shifted in the -z direction with respect to the reference incident condition, the electron acceleration laser beam L2 whose optical axis is shifted in the -y direction with respect to the parabolic mirror 4e. Is incident.

一方、レーザ光L1が基準入射条件に対して光軸が−z方向にずれている場合には、−z方向にずれた衝突用レーザ光L3がビームスプリッタ2から射出される。このため、直角ミラー5aから射出される衝突用レーザ光L3が−y方向にずれ、直角ミラー5bから射出される衝突用レーザ光L3が−z方向にずれ、直角ミラー5cから射出される衝突用レーザ光L3が−y方向にずれ、直角ミラー5dから射出される衝突用レーザ光L3が+z方向にずれ、直角ミラー5eから射出される衝突用レーザ光L2が−y方向にずれ、直角ミラー5fから射出される衝突用レーザ光L2が−z方向にずれる。
したがって、レーザ光L1が基準入射条件に対して光軸が−z方向にずれている場合には、放物面鏡5gに対して、−z方向に光軸がずれた衝突用レーザ光L3が入射する。
On the other hand, when the optical axis of the laser beam L1 is deviated in the −z direction with respect to the reference incident condition, the collision laser beam L3 deviated in the −z direction is emitted from the beam splitter 2. Therefore, the collision laser beam L3 emitted from the right-angle mirror 5a is shifted in the -y direction, and the collision laser beam L3 emitted from the right-angle mirror 5b is shifted in the -z direction, and the collision laser beam L3 is emitted from the right-angle mirror 5c. The laser beam L3 shifts in the -y direction, the collision laser beam L3 emitted from the right-angle mirror 5d shifts in the + z direction, the collision laser beam L2 emitted from the right-angle mirror 5e shifts in the -y direction, and the right-angle mirror 5f. The collision laser beam L2 emitted from is shifted in the −z direction.
Therefore, when the optical axis of the laser beam L1 is deviated in the −z direction with respect to the reference incident condition, the collision laser beam L3 whose optical axis is deviated in the −z direction with respect to the parabolic mirror 5g is generated. Incident.

ここで、放物面鏡4eに対して入射する−y方向に光軸がずれた電子加速用レーザ光L2と、放物面鏡5gに対して入射する−z方向に光軸がずれた衝突用レーザ光L3とは対称関係である。また、放物面鏡4eと放物面鏡5gとが対称である。このため、放物面鏡4eによって反射された電子加速用レーザ光L2と、放物面鏡5gによって反射された衝突用レーザ光L3とは、対称面A上の同一の位置に集光される。   Here, the laser beam L2 for electron acceleration whose optical axis is shifted in the -y direction incident on the parabolic mirror 4e and the collision whose optical axis is shifted in the -z direction incident on the parabolic mirror 5g. The laser beam L3 is symmetrical. The parabolic mirror 4e and the parabolic mirror 5g are symmetric. Therefore, the electron accelerating laser beam L2 reflected by the parabolic mirror 4e and the collision laser beam L3 reflected by the parabolic mirror 5g are condensed at the same position on the symmetry plane A. .

このように、本実施形態のX線射出装置S1においては、第1導光部4及び第2導光部5が、レーザ光L1のビームスプリッタ2への基準入射条件からのズレ量に起因する変化が対称面Aに対して対称となるように電子加速用レーザ光L2及び衝突用レーザ光L3を導光することによって、放物面鏡4eによって反射された電子加速用レーザ光L2と、放物面鏡5gによって反射された衝突用レーザ光L3とが、対称面A上の同一の位置に集光される。
したがって、レーザ光L1が基準入射条件に対して光軸がずれた場合であっても、電子加速用レーザ光L2と衝突用レーザ光L3とが同一位置に集光され、確実に電子加速用レーザ光L2によって加速された電子と衝突用レーザ光L3とを衝突させることができる。つまり、本実施形態のX線射出装置S1によれば、レーザ光源装置1から射出されるレーザ光L1が揺らいだ場合であっても、確実に電子と衝突用レーザ光L2とを衝突させることができる。
Thus, in the X-ray emission device S1 of the present embodiment, the first light guide 4 and the second light guide 5 are caused by the amount of deviation of the laser light L1 from the reference incident condition on the beam splitter 2. By guiding the electron acceleration laser beam L2 and the collision laser beam L3 so that the change is symmetric with respect to the symmetry plane A, the electron acceleration laser beam L2 reflected by the parabolic mirror 4e and The collision laser beam L3 reflected by the object mirror 5g is condensed at the same position on the symmetry plane A.
Therefore, even when the optical axis of the laser beam L1 is deviated from the reference incident condition, the electron acceleration laser beam L2 and the collision laser beam L3 are condensed at the same position, and the electron acceleration laser is surely obtained. The electrons accelerated by the light L2 can collide with the collision laser light L3. That is, according to the X-ray emission device S1 of the present embodiment, even when the laser beam L1 emitted from the laser light source device 1 fluctuates, the electrons and the collision laser beam L2 can be reliably collided. it can.

続いて、本実施形態のX線射出装置S1において、レーザ光源装置1から射出されてビームスプリッタ2に入射するレーザ光L1が、基準入射条件に対して入射角度がずれている場合について説明する。   Next, a description will be given of a case where the incident angle of the laser beam L1 emitted from the laser light source device 1 and incident on the beam splitter 2 is shifted with respect to the reference incident condition in the X-ray emission device S1 of the present embodiment.

基準入射条件でビームスプリッタ2に入射するレーザ光L1のベクトルを(0,1,0)とし、規格化定数をN、レーザ光L1の微小ズレ量をεとすると、ビームスプリッタ2から射出される電子加速用レーザ光L2のベクトルが(ε/N,ε/N,1/N)、直角ミラー4aから射出される電子加速用レーザ光L2のベクトルが(ε/N,−1/N,−ε/N)、直角ミラー4bから射出される電子加速用レーザ光L2のベクトルが(ε/N,ε/N,1/N)、直角ミラー4cから射出される電子加速用レーザ光L2のベクトルが(ε/N,1/N,ε/N)、直角ミラー4dから射出される電子加速用レーザ光L2のベクトルが(ε/N,ε/N,1/N)となり、放物面鏡4eに入射する電子加速用レーザ光L2のベクトルが(ε/N,ε/N,1/N)となる。 When the vector of the laser beam L1 incident on the beam splitter 2 under the reference incident condition is (0, 1, 0), the normalization constant is N, and the minute deviation amount of the laser beam L1 is ε, the beam is emitted from the beam splitter 2. The vector of the electron accelerating laser light L2 is (ε x / N, ε z / N, 1 / N), and the vector of the electron accelerating laser light L2 emitted from the right angle mirror 4a is (ε x / N, −1 / N, −ε z / N), the vector of the electron acceleration laser light L2 emitted from the right-angle mirror 4b is (ε x / N, ε z / N, 1 / N), the electron acceleration emitted from the right-angle mirror 4c. The vector of the laser beam L2 for use is (ε x / N, 1 / N, ε z / N), and the vector of the electron acceleration laser beam L2 emitted from the right angle mirror 4d is (ε x / N, ε z / N, 1 / N), and the electron acceleration laser incident on the parabolic mirror 4e Vector of the light L2 is (ε x / N, ε z / N, 1 / N).

一方、ビームスプリッタ2から射出される衝突用レーザ光L3のベクトルが(ε/N,1/N,ε/N)、直角ミラー5aから射出される衝突用レーザ光L3のベクトルが(ε/N,ε/N,1/N)、直角ミラー5bから射出される衝突用レーザ光L3のベクトルが(ε/N,1/N,ε/N)、直角ミラー5cから射出される衝突用レーザ光L3のベクトルが(ε/N,ε/N,1/N)、直角ミラー5dから射出される衝突用レーザ光L3のベクトルが(ε/N,−1/N,−ε/N)、直角ミラー5eから射出される衝突用レーザ光L3のベクトルが(ε/N,ε/N,1/N)、直角ミラー5fから射出される衝突用レーザ光L3のベクトルが(ε/N,1/N,ε/N)となり、放物面鏡5gに入射する衝突用レーザ光L3のベクトルが(ε/N,1/N,ε/N)となる。 On the other hand, the vector of the collision laser beam L3 emitted from the beam splitter 2 is (ε x / N, 1 / N, ε z / N), and the vector of the collision laser beam L3 emitted from the right angle mirror 5a is (ε x / N, ε z / N, 1 / N), and the vector of the laser beam L3 for collision emitted from the right angle mirror 5b is (ε x / N, 1 / N, ε z / N), emitted from the right angle mirror 5c. The vector of the colliding laser beam L3 is (ε x / N, ε z / N, 1 / N), and the vector of the colliding laser beam L3 emitted from the right-angle mirror 5d is (ε x / N, -1 / N,-[epsilon] z / N), and the collision laser beam L3 emitted from the right angle mirror 5e is ([epsilon] x / N, [epsilon] z / N, 1 / N), the collision laser emitted from the right angle mirror 5f. light vector of L3 is (ε x / N, 1 / N, ε z / N) , and the paraboloid Vector collision laser beam L3 incident on 5g is (ε x / N, 1 / N, ε z / N).

ここで、対称面Aの法線ベクトルをn=(0,−(√2)/2,(√2)/2)、放物面鏡4eに入射する電子加速用レーザ光L2のベクトルをa=(ε/N,ε/N,1/N)、放物面鏡5gに入射する衝突用レーザ光L3のベクトルをb=(ε/N,1/N,ε/N)とすると、下式(1)となり、ベクトルa,bは、対称面Aに対して面対称なベクトルであることが分かる。
b=a−2n(n・a)……(1)
このため、放物面鏡4eによって反射された電子加速用レーザ光L2と、放物面鏡5gによって反射された衝突用レーザ光L3とは、対称面A上の同一の位置に集光される。
Here, the normal vector of the symmetry plane A is n = (0, − (√2) / 2, (√2) / 2), and the vector of the electron acceleration laser light L2 incident on the parabolic mirror 4e is a. = (Ε x / N, ε z / N, 1 / N), the vector of the collision laser beam L3 incident on the parabolic mirror 5g is b = (ε x / N, 1 / N, ε z / N) Then, the following expression (1) is obtained, and it can be seen that the vectors a and b are plane-symmetrical vectors with respect to the symmetry plane A.
b = a-2n (n · a) (1)
Therefore, the electron accelerating laser beam L2 reflected by the parabolic mirror 4e and the collision laser beam L3 reflected by the parabolic mirror 5g are condensed at the same position on the symmetry plane A. .

このように、本実施形態のX線射出装置S1においては、第1導光部4及び第2導光部5が、レーザ光L1のビームスプリッタ2への基準入射条件からのズレ量に起因する変化が対称面Aに対して対称となるように電子加速用レーザ光L2及び衝突用レーザ光L3を導光することによって、放物面鏡4eによって反射された電子加速用レーザ光L2と、放物面鏡5gによって反射された衝突用レーザ光L3とが、対称面A上の同一の位置に集光される。
したがって、レーザ光L1が基準入射条件に対して入射角度がずれた場合であっても、電子加速用レーザ光L2と衝突用レーザ光L3とが同一位置に集光され、確実に電子加速用レーザ光L2によって加速された電子と衝突用レーザ光L3とを衝突させることができる。つまり、本実施形態のX線射出装置S1によれば、レーザ光源装置1から射出されるレーザ光L1が揺らいだ場合であっても、確実に電子と衝突用レーザ光L2とを衝突させることができる。
Thus, in the X-ray emission device S1 of the present embodiment, the first light guide 4 and the second light guide 5 are caused by the amount of deviation of the laser light L1 from the reference incident condition on the beam splitter 2. By guiding the electron acceleration laser beam L2 and the collision laser beam L3 so that the change is symmetric with respect to the symmetry plane A, the electron acceleration laser beam L2 reflected by the parabolic mirror 4e and The collision laser beam L3 reflected by the object mirror 5g is condensed at the same position on the symmetry plane A.
Therefore, even when the incident angle of the laser beam L1 is deviated with respect to the reference incident condition, the laser beam L2 for electron acceleration and the laser beam L3 for collision are condensed at the same position, and the laser for electron acceleration is surely obtained. The electrons accelerated by the light L2 can collide with the collision laser light L3. That is, according to the X-ray emission device S1 of the present embodiment, even when the laser beam L1 emitted from the laser light source device 1 fluctuates, the electrons and the collision laser beam L2 can be reliably collided. it can.

以上のように本実施形態のX線射出装置S1によれば、レーザ光L1が基準入射条件からずれた場合であっても、確実に電子加速用レーザ光L2によって加速された電子と衝突用レーザ光L3とを衝突させることができ、安定して硬X線L4を射出することが可能となる。   As described above, according to the X-ray emission device S1 of the present embodiment, even when the laser beam L1 deviates from the reference incidence condition, the electrons and the collision laser that are reliably accelerated by the electron acceleration laser beam L2 are used. The light L3 can be collided and the hard X-ray L4 can be stably emitted.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第1実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the description of the present embodiment, the description of the same parts as those of the first embodiment is omitted or simplified.

図3は、本実施形態のX線射出装置S2の概略構成を模式的に示したシステム構成図である。
この図に示すように、本実施形態のX線射出装置S2は、第1導光部4が2つ(偶数個)の直角ミラー4f,4gと放物面鏡4hとによって構成され、第2導光部5が5つ(奇数個)の直角ミラー5h〜5lと放物面鏡5mとによって構成されている。
そして、本実施形態のX線射出装置S2においても、上記第1実施形態のX線射出装置S1と同様に、放物面鏡4hと放物面鏡5mとが対称面Aに対して対称とされている。
FIG. 3 is a system configuration diagram schematically showing a schematic configuration of the X-ray emission apparatus S2 of the present embodiment.
As shown in this figure, in the X-ray emission apparatus S2 of the present embodiment, the first light guide unit 4 is configured by two (even number) right-angle mirrors 4f and 4g and a parabolic mirror 4h. The light guide 5 is composed of five (odd number) right-angle mirrors 5h to 5l and a parabolic mirror 5m.
And also in the X-ray emission device S2 of the present embodiment, the parabolic mirror 4h and the parabolic mirror 5m are symmetrical with respect to the symmetry plane A, similarly to the X-ray emission device S1 of the first embodiment. Has been.

このような構成を有する本実施形態のX線射出装置S2では、第1導光部4が偶数個の直角ミラーを備え、第2導光部5が奇数個の直角ミラーを備えているが、レーザ光L1が基準入射条件に対して光軸がずれている場合には、第1導光部4及び第2導光部5によって、レーザ光L1のビームスプリッタ2への基準入射条件からのズレ量に起因する変化が対称面Aに対して対称となるように電子加速用レーザ光L2及び衝突用レーザ光L3を導光することができる。
したがって、本実施形態のX線射出装置S2によれば、レーザ光L1が基準入射条件に対して光軸がずれた場合であっても、確実に電子加速用レーザ光L2によって加速された電子と衝突用レーザ光L3とを衝突させることができ、安定して硬X線L4を射出することが可能となる。
ただし本構成の場合、入射条件のずれが入射角度ズレの場合、集光点にズレが生じる。
In the X-ray emission apparatus S2 of this embodiment having such a configuration, the first light guide unit 4 includes an even number of right angle mirrors, and the second light guide unit 5 includes an odd number of right angle mirrors. When the optical axis of the laser light L1 is deviated from the reference incident condition, the first light guide 4 and the second light guide 5 shift the laser light L1 from the reference incident condition to the beam splitter 2. The electron accelerating laser beam L2 and the collision laser beam L3 can be guided so that the change caused by the amount is symmetric with respect to the symmetry plane A.
Therefore, according to the X-ray emission apparatus S2 of the present embodiment, even when the optical axis of the laser beam L1 is deviated from the reference incident condition, the electrons accelerated by the laser beam L2 for electron acceleration are reliably The collision laser beam L3 can be caused to collide, and the hard X-ray L4 can be stably emitted.
However, in the case of this configuration, when the deviation of the incident condition is the incident angle deviation, the condensing point is displaced.

(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第1及び第2実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the description of the present embodiment, the description of the same parts as those of the first and second embodiments is omitted or simplified.

図4は、本実施形態のX線射出装置S3の概略構成を模式的に示したシステム構成図である。
この図に示すように、本実施形態のX線射出装置S3は、第1導光部4が2つ(偶数個)の放物面鏡4i,4jと上記第2実施形態の放物面鏡4hとによって構成され、第2導光部5が上記第2実施形態と同様に5つ(奇数個)の直角ミラー5h〜5lと放物面鏡5mとによって構成されている。
そして、本実施形態のX線射出装置S3においても、上記第1実施形態のX線射出装置S1と同様に、放物面鏡4hと放物面鏡5mとが対称面Aに対して対称とされている。
FIG. 4 is a system configuration diagram schematically showing a schematic configuration of the X-ray emission apparatus S3 of the present embodiment.
As shown in this figure, the X-ray emission apparatus S3 of the present embodiment includes two (even number) parabolic mirrors 4i and 4j, and the parabolic mirror of the second embodiment. The second light guide 5 is composed of five (odd number) right-angle mirrors 5h to 5l and a parabolic mirror 5m as in the second embodiment.
And also in the X-ray emission device S3 of the present embodiment, the parabolic mirror 4h and the parabolic mirror 5m are symmetrical with respect to the symmetry plane A, similarly to the X-ray emission device S1 of the first embodiment. Has been.

このような構成を有する本実施形態のX線射出装置S3では、第1導光部4が偶数個の直角ミラーを備え、第2導光部5が奇数個の直角ミラーを備えているが、レーザ光L1が基準入射条件に対して入射角度がずれている場合には、第1導光部4及び第2導光部5によって、レーザ光L1のビームスプリッタ2への基準入射条件からのズレ量に起因する変化が対称面Aに対して対称となるように電子加速用レーザ光L2及び衝突用レーザ光L3を導光することができる。
したがって、本実施形態のX線射出装置S3によれば、レーザ光L1が基準入射条件に対して入射角度がずれた場合であっても、確実に電子加速用レーザ光L2によって加速された電子と衝突用レーザ光L3とを衝突させることができ、安定して硬X線L4を射出することが可能となる。
本構成の場合、基準入射条件からのずれが軸ズレの場合、最終集光ミラー上への入射レーザがレーザ軸に対して垂直方向のズレを生じる。しかし、最終集光ミラーとして方物面鏡を採用する事で、この垂直方向のズレは除去可能となる。
In the X-ray emission apparatus S3 of this embodiment having such a configuration, the first light guide unit 4 includes an even number of right angle mirrors, and the second light guide unit 5 includes an odd number of right angle mirrors. When the incident angle of the laser beam L1 is deviated from the reference incident condition, the first light guide 4 and the second light guide 5 shift the laser beam L1 from the reference incident condition to the beam splitter 2. The electron accelerating laser beam L2 and the collision laser beam L3 can be guided so that the change caused by the amount is symmetric with respect to the symmetry plane A.
Therefore, according to the X-ray emission apparatus S3 of the present embodiment, even when the incident angle of the laser beam L1 is deviated with respect to the reference incident condition, the electrons accelerated by the electron accelerating laser beam L2 are reliably detected. The collision laser beam L3 can be caused to collide, and the hard X-ray L4 can be stably emitted.
In the case of this configuration, when the deviation from the reference incident condition is an axial deviation, the incident laser on the final condenser mirror causes a deviation in the direction perpendicular to the laser axis. However, this vertical deviation can be removed by adopting a plane mirror as the final focusing mirror.

以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring drawings, this invention is not limited to the said embodiment. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiments are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.

例えば、上記実施形態における、電子加速用レーザと衝突用レーザは相互にその役割を交換した構成を採用する事も可能である。この場合、X線の発生方向は反転する。
例えば、上記実施形態における第1導光部4及び第2導光部5の構成は一例であり、その他の構成を採用することも可能である。
例えば、上記実施形態においては本発明の集光光学素子として放物面鏡を用いる構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、集光光学素子として集光レンズを用いることも可能である。
For example, it is possible to adopt a configuration in which the roles of the electron acceleration laser and the collision laser in the above embodiment are interchanged. In this case, the X-ray generation direction is reversed.
For example, the configuration of the first light guide unit 4 and the second light guide unit 5 in the above embodiment is an example, and other configurations may be employed.
For example, in the above-described embodiment, the configuration using a parabolic mirror as the condensing optical element of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to this, and a condensing lens can be used as the condensing optical element.

S1〜S3……X線射出装置、1……レーザ光源装置、2……ビームスプリッタ(分岐手段)、4……第1導光部、4a〜4d,4f,4g……直角ミラー、4e,4h……放物面鏡(集光光学素子)、4i,4j……放物面鏡、5……第2導光部、5a〜5f,5h〜5l……直角ミラー、5g,5m……放物面鏡、A……対称面、L1……レーザ光(平行レーザ光)、L2……電子加速用レーザ光、L3……衝突用レーザ光、L4……硬X線(X線)   S1 to S3 X-ray emission device, 1 ... Laser light source device, 2 ... Beam splitter (branching means), 4 ... First light guide unit, 4a-4d, 4f, 4g ... Right angle mirror, 4e, 4h: Parabolic mirror (condensing optical element), 4i, 4j ... Parabolic mirror, 5 ... Second light guide, 5a-5f, 5h-5l ... Right angle mirror, 5g, 5m ... Parabolic mirror, A ... Symmetry plane, L1 ... Laser beam (parallel laser beam), L2 ... Laser beam for electron acceleration, L3 ... Laser beam for collision, L4 ... Hard X-ray (X-ray)

Claims (4)

単一の平行レーザ光から分岐手段によって分岐された電子加速用レーザ光と衝突用レーザ光とを集光し、前記電子加速用レーザ光によるプラズマレーザ相互作用で発生及び加速された電子と前記衝突用レーザ光とを衝突させてX線を発生及び射出するX線射出装置であって、
対称面に対して対称とされると共に入射光を前記対称面に向けて集光する一対の集光光学素子と、一方の前記集光光学素子を有すると共に前記電子加速用レーザ光を導光する第1導光部と、他方の前記集光光学素子を有すると共に前記衝突用レーザ光を導光する第2導光部とを備え、
前記第1導光部及び前記第2導光部は、前記平行レーザ光の前記分岐手段への基準入射条件からのズレ量に起因する変化が前記対称面に対して対称となるように前記電子加速用レーザ光及び前記衝突用レーザ光を導光する
ことを特徴とするX線射出装置。
The electron accelerating laser beam and the collision laser beam branched from the single parallel laser beam by the branching means are condensed, and the collision with the electrons generated and accelerated by the plasma laser interaction by the electron accelerating laser beam. An X-ray emission apparatus that generates and emits X-rays by colliding with a laser beam for use,
A pair of condensing optical elements that are symmetric with respect to a symmetry plane and condense incident light toward the symmetry plane, and one of the condensing optical elements and guide the electron acceleration laser light. A first light guide and a second light guide having the other condensing optical element and guiding the collision laser light;
The first light guide unit and the second light guide unit are arranged such that changes caused by a deviation amount of the parallel laser light from a reference incident condition to the branching unit are symmetrical with respect to the symmetry plane. An X-ray emission apparatus characterized by guiding an acceleration laser beam and the collision laser beam.
前記第1導光部及び前記第2導光部は、前記集光光学素子を除き、奇数個同士の直角ミラーあるいは偶数個同士の直角ミラーから構成されていることを特徴とする請求項1記載のX線射出装置。   The said 1st light guide part and the said 2nd light guide part are comprised from the odd-numbered right-angle mirror or the even-numbered right-angle mirror except the said condensing optical element. X-ray injection device. 前記平行レーザ光の前記分岐手段への基準入射条件からのズレ量は、前記基準入射条件からの前記平行レーザ光の光軸のズレ量であることを特徴とする請求項1または2記載のX線射出装置。   3. The X amount according to claim 1, wherein the amount of deviation of the parallel laser light from the reference incident condition to the branching unit is an amount of deviation of the optical axis of the parallel laser light from the reference incident condition. Line injection device. 前記平行レーザ光の前記分岐手段への基準入射条件からのズレ量は、前記基準入射条件からの前記平行レーザ光の入射角度のズレ量であることを特徴とする請求項1〜3いずれかに記載のX線射出装置。   The deviation amount of the parallel laser light from the reference incident condition to the branching unit is a deviation amount of the incident angle of the parallel laser light from the reference incident condition. The X-ray injection apparatus described.
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