JPH11264899A - 電子／レーザ衝突型ｘ線発生装置及びｘ線発生方法 - Google Patents
電子／レーザ衝突型ｘ線発生装置及びｘ線発生方法Info
- Publication number
- JPH11264899A JPH11264899A JP6862298A JP6862298A JPH11264899A JP H11264899 A JPH11264899 A JP H11264899A JP 6862298 A JP6862298 A JP 6862298A JP 6862298 A JP6862298 A JP 6862298A JP H11264899 A JPH11264899 A JP H11264899A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron beam
- laser
- ray
- pulsed electron
- laser light
- 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
Links
Landscapes
- X-Ray Techniques (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エネルギ分解能の高い単色の２つのＸ線を発
生させることができるＸ線発生装置を提供する。 【解決手段】 電子ビーム源が、パルス状電子ビームを
出射する。レーザ光学系が、電子ビーム源から出射され
たパルス状電子ビームに衝突するように、パルス状電子
ビームの出射に同期させて、パルス的に第１及び第２の
レーザ光を出射する。衝突により、単色のＸ線が発生す
る。
生させることができるＸ線発生装置を提供する。 【解決手段】 電子ビーム源が、パルス状電子ビームを
出射する。レーザ光学系が、電子ビーム源から出射され
たパルス状電子ビームに衝突するように、パルス状電子
ビームの出射に同期させて、パルス的に第１及び第２の
レーザ光を出射する。衝突により、単色のＸ線が発生す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、単色のＸ線発生装
置及びＸ線発生方法に関し、特に相互に異なる波長を有
する２つのＸ線を発生させることができるＸ線発生装置
及びＸ線発生方法に関する。
置及びＸ線発生方法に関し、特に相互に異なる波長を有
する２つのＸ線を発生させることができるＸ線発生装置
及びＸ線発生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線発生方法として、電子ビームを重金
属のターゲットに衝突させ、電子の制動によってＸ線を
放射する方法、及びシンクロトロン軌道からＸ線を放射
する方法等が知られている。このようにして得られるＸ
線は、そのエネルギスペクトルが広い範囲に分布する白
色のＸ線である。白色のＸ線を分光することにより、単
色のＸ線を取り出すことができる。
属のターゲットに衝突させ、電子の制動によってＸ線を
放射する方法、及びシンクロトロン軌道からＸ線を放射
する方法等が知られている。このようにして得られるＸ
線は、そのエネルギスペクトルが広い範囲に分布する白
色のＸ線である。白色のＸ線を分光することにより、単
色のＸ線を取り出すことができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】白色のＸ線を分光する
ことにより、単色のＸ線を取り出すことができるが、よ
りエネルギ分解能を高めることが要望されている。さら
に、波長がわずかに異なる２つのＸ線を発生させる技術
が望まれている。
ことにより、単色のＸ線を取り出すことができるが、よ
りエネルギ分解能を高めることが要望されている。さら
に、波長がわずかに異なる２つのＸ線を発生させる技術
が望まれている。
【０００４】本発明の目的は、エネルギ分解能の高い単
色の２つのＸ線を発生させることができるＸ線発生装置
及び方法を提供することである。
色の２つのＸ線を発生させることができるＸ線発生装置
及び方法を提供することである。
【０００５】本発明の他の目的は、エネルギ分解能が高
く、相互に異なる波長を有する単色の２つのＸ線を発生
させることができるＸ線発生装置及び方法を提供するこ
とである。
く、相互に異なる波長を有する単色の２つのＸ線を発生
させることができるＸ線発生装置及び方法を提供するこ
とである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の一観点による
と、パルス状電子ビームを出射する電子ビーム源と、前
記電子ビーム源から出射されたパルス状電子ビームに衝
突するように、パルス状電子ビームの出射に同期させ
て、パルス的に第１及び第２のレーザ光を出射するレー
ザ光学系とを有するＸ線発生装置が提供される。
と、パルス状電子ビームを出射する電子ビーム源と、前
記電子ビーム源から出射されたパルス状電子ビームに衝
突するように、パルス状電子ビームの出射に同期させ
て、パルス的に第１及び第２のレーザ光を出射するレー
ザ光学系とを有するＸ線発生装置が提供される。
【０００７】パルス状電子ビームにレーザ光を衝突させ
ると、逆コンプトン散乱過程により単色のＸ線が発生す
る。このＸ線のエネルギは、パルス状電子ビームのエネ
ルギ、レーザ光のエネルギ、衝突角に依存する。これら
のパラメータを変化させることにより、所望のエネルギ
のＸ線を発生させることができる。２つのレーザ光を衝
突させると、２つのＸ線が発生する。それぞれの衝突条
件を制御すれば、エネルギの異なる２つのＸ線を発生さ
せることができる。
ると、逆コンプトン散乱過程により単色のＸ線が発生す
る。このＸ線のエネルギは、パルス状電子ビームのエネ
ルギ、レーザ光のエネルギ、衝突角に依存する。これら
のパラメータを変化させることにより、所望のエネルギ
のＸ線を発生させることができる。２つのレーザ光を衝
突させると、２つのＸ線が発生する。それぞれの衝突条
件を制御すれば、エネルギの異なる２つのＸ線を発生さ
せることができる。
【０００８】本発明の他の観点によると、パルス状電子
ビームを出射する工程と、前記パルス状電子ビームに第
１のレーザ光を衝突させて第１のＸ線を発生させる工程
と、前記パルス状電子ビームに、前記第１のＸ線の波長
と異なる波長のＸ線が発生する条件で第２のレーザ光を
衝突させ、第２のＸ線を発生させる工程とを有するＸ線
発生方法が提供される。
ビームを出射する工程と、前記パルス状電子ビームに第
１のレーザ光を衝突させて第１のＸ線を発生させる工程
と、前記パルス状電子ビームに、前記第１のＸ線の波長
と異なる波長のＸ線が発生する条件で第２のレーザ光を
衝突させ、第２のＸ線を発生させる工程とを有するＸ線
発生方法が提供される。
【０００９】本発明のさらに他の観点によると、ある時
間間隔で２つのパルス状電子ビームを出射する工程と、
前記パルス状電子ビームのうち先に出射された電子ビー
ムに第１のレーザ光を衝突させて第１のＸ線を発生させ
る工程と、前記パルス状電子ビームのうち後に出射され
た電子ビームに前記第１のＸ線の波長と異なる波長のＸ
線が発生する条件で第２のレーザ光を衝突させ、第２の
Ｘ線を発生させる工程とを有するＸ線発生方法が提供さ
れる。
間間隔で２つのパルス状電子ビームを出射する工程と、
前記パルス状電子ビームのうち先に出射された電子ビー
ムに第１のレーザ光を衝突させて第１のＸ線を発生させ
る工程と、前記パルス状電子ビームのうち後に出射され
た電子ビームに前記第１のＸ線の波長と異なる波長のＸ
線が発生する条件で第２のレーザ光を衝突させ、第２の
Ｘ線を発生させる工程とを有するＸ線発生方法が提供さ
れる。
【００１０】上記方法により、相互に波長の異なる２つ
のＸ線を発生させることができる。
のＸ線を発生させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１を参照して、第１の実施例に
よるＸ線発生装置及び方法について説明する。
よるＸ線発生装置及び方法について説明する。
【００１２】図１（Ａ）に示すように、第１の実施例に
よるＸ線発生装置は、電子ビーム源１、レーザ光学系
２、偏向手段３、及び撮像装置９を含んで構成される。
電子ビーム源１は、パルス状電子ビーム４を出射する。
パルス状電子ビームは、例えば、同一方向に進行する複
数の電子が集群された電子群である。このような電子ビ
ーム源１は、例えば図６を参照して後述するように、高
周波光電子銃（ＲＦガン）とマイクロトロンとの組み合
わせにより構成される。このような構成により、エミッ
タンスが数π（ｍｍ・ｍｒａｄ）程度以下の電子ビーム
を得ることができる。
よるＸ線発生装置は、電子ビーム源１、レーザ光学系
２、偏向手段３、及び撮像装置９を含んで構成される。
電子ビーム源１は、パルス状電子ビーム４を出射する。
パルス状電子ビームは、例えば、同一方向に進行する複
数の電子が集群された電子群である。このような電子ビ
ーム源１は、例えば図６を参照して後述するように、高
周波光電子銃（ＲＦガン）とマイクロトロンとの組み合
わせにより構成される。このような構成により、エミッ
タンスが数π（ｍｍ・ｍｒａｄ）程度以下の電子ビーム
を得ることができる。
【００１３】レーザ光学系２は、電子ビーム源から出射
されたパルス状電子ビーム４に衝突するように、パルス
状電子ビーム４の出射に同期させて、パルス的に第１及
び第２のレーザ光を出射する。このようなレーザ光学系
２は、例えば、第１のレーザ光を出射する第１のレーザ
発振器２Ａと第２のレーザ光を出射する第２のレーザ発
振器２Ｂにより構成される。これらのレーザ発振器とし
て、例えばテラワット級のレーザ出力が可能なＴｉサフ
ァイアレーザ装置を用いることができる。なお、短パル
スＣＯ2 レーザ装置を用いることも可能である。
されたパルス状電子ビーム４に衝突するように、パルス
状電子ビーム４の出射に同期させて、パルス的に第１及
び第２のレーザ光を出射する。このようなレーザ光学系
２は、例えば、第１のレーザ光を出射する第１のレーザ
発振器２Ａと第２のレーザ光を出射する第２のレーザ発
振器２Ｂにより構成される。これらのレーザ発振器とし
て、例えばテラワット級のレーザ出力が可能なＴｉサフ
ァイアレーザ装置を用いることができる。なお、短パル
スＣＯ2 レーザ装置を用いることも可能である。
【００１４】偏向手段３は、電子ビーム源１から出射さ
れたパルス状電子ビーム４の進行方向を曲げる。これ
は、例えば偏向電磁石により構成される。撮像装置９
は、第１及び第２のレーザ光の出射に同期させてシャッ
タを開き、Ｘ線による像を得ることができる。撮像装置
９として、例えば、ゲートモードを持つイメージインテ
ンシファイヤ付きのＣＣＤカメラ等を用いることができ
る。
れたパルス状電子ビーム４の進行方向を曲げる。これ
は、例えば偏向電磁石により構成される。撮像装置９
は、第１及び第２のレーザ光の出射に同期させてシャッ
タを開き、Ｘ線による像を得ることができる。撮像装置
９として、例えば、ゲートモードを持つイメージインテ
ンシファイヤ付きのＣＣＤカメラ等を用いることができ
る。
【００１５】図１（Ａ）は、電子ビーム源１から出射さ
れたパルス状電子ビーム４に、第１のレーザ光５Ａが衝
突した様子を示している。電子ビームにレーザ光を衝突
させると、単色の第１のＸ線６が発生する。第１のレー
ザ光５Ａと衝突したパルス状電子ビーム４は、そのエネ
ルギをわずかに低下させ、ほぼそのまま直進する。第１
のＸ線６は、撮像装置９に入射する。撮像装置９の前に
被写体を配置することにより、被写体のＸ線像を得るこ
とができる。
れたパルス状電子ビーム４に、第１のレーザ光５Ａが衝
突した様子を示している。電子ビームにレーザ光を衝突
させると、単色の第１のＸ線６が発生する。第１のレー
ザ光５Ａと衝突したパルス状電子ビーム４は、そのエネ
ルギをわずかに低下させ、ほぼそのまま直進する。第１
のＸ線６は、撮像装置９に入射する。撮像装置９の前に
被写体を配置することにより、被写体のＸ線像を得るこ
とができる。
【００１６】図１（Ｂ）は、パルス状電子ビーム４が第
１のレーザ光５Ａと衝突した後に、第２のレーザ光５Ｂ
と衝突した様子を示している。この衝突により、第２の
Ｘ線７が発生する。第２のレーザ光５Ｂと衝突したパル
ス状電子ビーム４は、そのエネルギをわずかに低下さ
せ、ほぼそのまま直進する。第２のＸ線７も、第１のＸ
線６と同様に、撮像装置９に入射する。
１のレーザ光５Ａと衝突した後に、第２のレーザ光５Ｂ
と衝突した様子を示している。この衝突により、第２の
Ｘ線７が発生する。第２のレーザ光５Ｂと衝突したパル
ス状電子ビーム４は、そのエネルギをわずかに低下さ
せ、ほぼそのまま直進する。第２のＸ線７も、第１のＸ
線６と同様に、撮像装置９に入射する。
【００１７】図１（Ｃ）に示すように、パルス状電子ビ
ーム４は、第２のレーザ光５Ｂと衝突した後、偏向手段
３によってその進行方向を変える。このため、パルス状
電子ビーム４が撮像装置９に入射することを回避し、良
好なＸ線像を得ることができる。
ーム４は、第２のレーザ光５Ｂと衝突した後、偏向手段
３によってその進行方向を変える。このため、パルス状
電子ビーム４が撮像装置９に入射することを回避し、良
好なＸ線像を得ることができる。
【００１８】本願発明者らは、電子ビームとレーザ光と
の衝突によって発生するＸ線の性質を解析的に求めた。
以下、その解析結果について説明する。
の衝突によって発生するＸ線の性質を解析的に求めた。
以下、その解析結果について説明する。
【００１９】図２（Ａ）に示すように、電子ビーム１０
０がｚ軸に沿って正の向きに進行している。レーザ光１
０１が、原点において電子ビーム１００に衝突する。こ
の衝突によりＸ線１０２が発生する。レーザ光１０１の
光軸とｚ軸の正の向きとのなす角（衝突角）をα、Ｘ線
１０２の光軸とｚ軸の負の向きとのなす角をθｘとす
る。発明者らの計算によると、Ｘ線のエネルギＥｘは、
０がｚ軸に沿って正の向きに進行している。レーザ光１
０１が、原点において電子ビーム１００に衝突する。こ
の衝突によりＸ線１０２が発生する。レーザ光１０１の
光軸とｚ軸の正の向きとのなす角（衝突角）をα、Ｘ線
１０２の光軸とｚ軸の負の向きとのなす角をθｘとす
る。発明者らの計算によると、Ｘ線のエネルギＥｘは、
【００２０】
【数１】 Ｅｘ＝ｍｃ2 γ2 （１−βｃｏｓθ）（１＋βｃｏｓα）Ｅ0 ／ （ｍｃ2 ＋γ（１−ｃｏｓθ）（１＋βｃｏｓα）Ｅ0 ）…（１） と表される。ここで、ｍは電子の静止質量、ｃは真空中
の光速、Ｅ0 はレーザ光１０１のエネルギである。β
は、光速ｃに対する電子の速さｖe の比であり、
の光速、Ｅ0 はレーザ光１０１のエネルギである。β
は、光速ｃに対する電子の速さｖe の比であり、
【００２１】
【数２】β＝ｖe ／ｃ …（２） と表される。また、式（１）のγは、電子の静止エネル
ギｍｃ2 に対する電子のエネルギの比であり、
ギｍｃ2 に対する電子のエネルギの比であり、
【００２２】
【数３】γ＝（１−β2 ）-1/2 …（３） で表される。式（１）中のθは、電子の静止系における
Ｘ線の進行方向を表し、
Ｘ線の進行方向を表し、
【００２３】
【数４】 ｃｏｓ（θｘ）＝（ｃｏｓθ−β）／（１−βｃｏｓθ） …（４） の関係が成立する。式（１）から、Ｘ線のエネルギＥｘ
は、
は、
【００２４】
【数５】θｘ＝θ＝１８０° …（５） の時に最大となることがわかる。すなわち、図２（Ａ）
のｚ軸の正の向き（電子ビーム１００の進行方向）に、
最大エネルギのＸ線が放射される。
のｚ軸の正の向き（電子ビーム１００の進行方向）に、
最大エネルギのＸ線が放射される。
【００２５】式（１）からわかるように、Ｘ線のエネル
ギＥｘは、入射するレーザ光１０１のエネルギＥ0 、レ
ーザ光１０１と電子ビーム１００との衝突角α、及び電
子の静止エネルギｍｃ2 に対する電子のエネルギの比γ
の関数となる。従って、Ｅ0、α、またはγを変化させ
ることにより、Ｘ線１０２のエネルギを変化させること
ができる。
ギＥｘは、入射するレーザ光１０１のエネルギＥ0 、レ
ーザ光１０１と電子ビーム１００との衝突角α、及び電
子の静止エネルギｍｃ2 に対する電子のエネルギの比γ
の関数となる。従って、Ｅ0、α、またはγを変化させ
ることにより、Ｘ線１０２のエネルギを変化させること
ができる。
【００２６】図２（Ｂ）は、電子ビーム１００の進行方
向に放射されるＸ線のエネルギを、衝突角αの関数とし
て示すグラフである。横軸は衝突角αを単位「度」で表
し、縦軸はＸ線のエネルギを単位ｋｅＶで表す。なお、
電子ビーム１００のエネルギを１５０ＭｅＶ、レーザ光
１０１の波長を１μｍとした。図２（Ｂ）に示すよう
に、衝突角αを０〜１８０°の範囲で変化させることに
より、Ｘ線のエネルギを０〜約４２０ｋｅＶの範囲で変
化させることができる。
向に放射されるＸ線のエネルギを、衝突角αの関数とし
て示すグラフである。横軸は衝突角αを単位「度」で表
し、縦軸はＸ線のエネルギを単位ｋｅＶで表す。なお、
電子ビーム１００のエネルギを１５０ＭｅＶ、レーザ光
１０１の波長を１μｍとした。図２（Ｂ）に示すよう
に、衝突角αを０〜１８０°の範囲で変化させることに
より、Ｘ線のエネルギを０〜約４２０ｋｅＶの範囲で変
化させることができる。
【００２７】図１（Ａ）における電子ビームと第１のレ
ーザ光５Ａとの衝突角と、図１（Ｂ）における電子ビー
ムと第２のレーザ光５Ｂとの衝突角とを、相互に異なら
せることにより、波長の異なる２つのＸ線６及び７を発
生させることができる。
ーザ光５Ａとの衝突角と、図１（Ｂ）における電子ビー
ムと第２のレーザ光５Ｂとの衝突角とを、相互に異なら
せることにより、波長の異なる２つのＸ線６及び７を発
生させることができる。
【００２８】また、発明者らの解析によると、電子ビー
ムとレーザ光との衝突による電子のエネルギの低下量は
わずかである。例えば、波長１０μｍのレーザ光を衝突
させた場合のエネルギの低下量は、電子の当初のエネル
ギの高々０．０３％程度であり、波長１μｍのレーザ光
を衝突させた場合のエネルギの低下量は、電子の当初の
エネルギの高々０．３％程度である。従って、図１
（Ａ）及び図１（Ｂ）においてレーザ光と衝突したパル
ス状電子ビーム４は、ほとんどそのエネルギを低下させ
ることなく、そのまま直進する。
ムとレーザ光との衝突による電子のエネルギの低下量は
わずかである。例えば、波長１０μｍのレーザ光を衝突
させた場合のエネルギの低下量は、電子の当初のエネル
ギの高々０．０３％程度であり、波長１μｍのレーザ光
を衝突させた場合のエネルギの低下量は、電子の当初の
エネルギの高々０．３％程度である。従って、図１
（Ａ）及び図１（Ｂ）においてレーザ光と衝突したパル
ス状電子ビーム４は、ほとんどそのエネルギを低下させ
ることなく、そのまま直進する。
【００２９】波長の異なる２つのＸ線を心臓の冠状動脈
造影（アンジオグラフィ）に使用することにより、冠状
動脈の明確な像を得ることができる。以下、冠状動脈の
像を得る方法を、簡単に説明する。
造影（アンジオグラフィ）に使用することにより、冠状
動脈の明確な像を得ることができる。以下、冠状動脈の
像を得る方法を、簡単に説明する。
【００３０】冠状動脈造影においては、血管中に沃素（
127Ｉ）を注入する。沃素は、エネルギ３３．１７ｋｅ
ＶのＸ線を吸収し、ｋ殻の電子がｌ殻に励起される。ま
ず、沃素により吸収されるエネルギのＸ線を用い、撮像
装置９により冠状動脈の像を得る。次に、沃素により吸
収されないエネルギのＸ線を用いて冠状動脈の像を得
る。この２つの像の差分を求めることにより、冠状動脈
のみが浮き上がった明確な像を得ることができる。
127Ｉ）を注入する。沃素は、エネルギ３３．１７ｋｅ
ＶのＸ線を吸収し、ｋ殻の電子がｌ殻に励起される。ま
ず、沃素により吸収されるエネルギのＸ線を用い、撮像
装置９により冠状動脈の像を得る。次に、沃素により吸
収されないエネルギのＸ線を用いて冠状動脈の像を得
る。この２つの像の差分を求めることにより、冠状動脈
のみが浮き上がった明確な像を得ることができる。
【００３１】撮像装置９は、第１及び第２のレーザ光５
Ａ及び５Ｂの出射に同期してシャッタを開くため、Ｘ線
が入射しない期間の外乱による影響を防止し、Ｓ／Ｎ比
の高い像を得ることができる。
Ａ及び５Ｂの出射に同期してシャッタを開くため、Ｘ線
が入射しない期間の外乱による影響を防止し、Ｓ／Ｎ比
の高い像を得ることができる。
【００３２】図１に示す第１の実施例においては、電子
ビームと第１のレーザ光との衝突角を、電子ビームと第
２のレーザ光との衝突角と異ならせることにより、エネ
ルギの異なる２つのＸ線６及び７を発生させる場合を説
明した。式（１）からわかるように、第１のレーザ光５
Ａのエネルギと第２のレーザ光５Ｂのエネルギとを異な
らせることによっても、エネルギの異なる２つのＸ線６
及び７を発生させることができる。
ビームと第１のレーザ光との衝突角を、電子ビームと第
２のレーザ光との衝突角と異ならせることにより、エネ
ルギの異なる２つのＸ線６及び７を発生させる場合を説
明した。式（１）からわかるように、第１のレーザ光５
Ａのエネルギと第２のレーザ光５Ｂのエネルギとを異な
らせることによっても、エネルギの異なる２つのＸ線６
及び７を発生させることができる。
【００３３】次に、図３を参照して第２の実施例につい
て説明する。図１に示す第１の実施例では、レーザ光学
系２を２つのレーザ発振器２Ａと２Ｂを含んで構成した
が、第２の実施例は、１つのレーザ発振器２Ｃのみを含
む。レーザ発振器２Ｃから出射したレーザ光が、ハーフ
ミラー２Ｄにより２つのレーザ光に分岐される。ハーフ
ミラー２Ｄを透過した第１のレーザ光５Ａが、第１の衝
突点８の位置でパルス状電子ビーム４に衝突する。
て説明する。図１に示す第１の実施例では、レーザ光学
系２を２つのレーザ発振器２Ａと２Ｂを含んで構成した
が、第２の実施例は、１つのレーザ発振器２Ｃのみを含
む。レーザ発振器２Ｃから出射したレーザ光が、ハーフ
ミラー２Ｄにより２つのレーザ光に分岐される。ハーフ
ミラー２Ｄを透過した第１のレーザ光５Ａが、第１の衝
突点８の位置でパルス状電子ビーム４に衝突する。
【００３４】第１のレーザ光５Ａと衝突したパルス状電
子ビーム４は、ある時間経過後、第２の衝突点８ａの位
置に至る。ハーフミラー２Ｄにより反射した第２のレー
ザ光５Ｂは、反射ミラー２Ｅにより反射し、第２の衝突
点８ａの位置でパルス状電子ビーム４ａに衝突する。
子ビーム４は、ある時間経過後、第２の衝突点８ａの位
置に至る。ハーフミラー２Ｄにより反射した第２のレー
ザ光５Ｂは、反射ミラー２Ｅにより反射し、第２の衝突
点８ａの位置でパルス状電子ビーム４ａに衝突する。
【００３５】レーザ光の分岐点から第１の衝突点８まで
の第１のレーザ光の光路長ＬＡと、分岐点から第２の衝
突点８ａまでの第２のレーザ光の光路長ＬＢとは相互に
異なる。この光路差（ＬＢ−ＬＡ）に相当する距離をレ
ーザ光が伝搬する時間が、パルス状電子ビーム４が第１
の衝突点８から第２の衝突点８ａまで進む時間と等しく
なるような構成とすることにより、第１の衝突点８と第
２の衝突点８ａの位置において、パルス状電子ビームと
レーザ光とを衝突させることができる。
の第１のレーザ光の光路長ＬＡと、分岐点から第２の衝
突点８ａまでの第２のレーザ光の光路長ＬＢとは相互に
異なる。この光路差（ＬＢ−ＬＡ）に相当する距離をレ
ーザ光が伝搬する時間が、パルス状電子ビーム４が第１
の衝突点８から第２の衝突点８ａまで進む時間と等しく
なるような構成とすることにより、第１の衝突点８と第
２の衝突点８ａの位置において、パルス状電子ビームと
レーザ光とを衝突させることができる。
【００３６】次に、図４を参照して第３の実施例につい
て説明する。上記第１及び第２の実施例では、パルス状
電子ビームと第１のレーザ光との衝突点と、パルス状電
子ビームと第２のレーザ光との衝突点とが、時間的、空
間的に異なっている。第３の実施例では、２つの衝突点
が一致する。
て説明する。上記第１及び第２の実施例では、パルス状
電子ビームと第１のレーザ光との衝突点と、パルス状電
子ビームと第２のレーザ光との衝突点とが、時間的、空
間的に異なっている。第３の実施例では、２つの衝突点
が一致する。
【００３７】図４に示すように、第１のレーザ発振器２
Ａから出射された第１のレーザ光５Ａと、第２のレーザ
発振器２Ｂから出射された第２のレーザ光５Ｂとが、同
時にパルス状電子ビーム４に衝突する。この衝突によ
り、相互にエネルギの異なる２つのＸ線６及び７が同時
に発生する。なお、レーザ光学系２を、図３に示すよう
に１つのレーザ光を分岐させる構成としてもよい。
Ａから出射された第１のレーザ光５Ａと、第２のレーザ
発振器２Ｂから出射された第２のレーザ光５Ｂとが、同
時にパルス状電子ビーム４に衝突する。この衝突によ
り、相互にエネルギの異なる２つのＸ線６及び７が同時
に発生する。なお、レーザ光学系２を、図３に示すよう
に１つのレーザ光を分岐させる構成としてもよい。
【００３８】第３の実施例によに発生するＸ線は、例え
ば２波長Ｘ線によるポンプ−プローブ法に適用可能であ
る。２波長Ｘ線によるポンプ−プローブ法は、分子科学
の分野で電子励起状態を解明するための有力なツールと
なる。
ば２波長Ｘ線によるポンプ−プローブ法に適用可能であ
る。２波長Ｘ線によるポンプ−プローブ法は、分子科学
の分野で電子励起状態を解明するための有力なツールと
なる。
【００３９】次に、図５を参照して第４の実施例につい
て説明する。上記第１〜第３の実施例では、１つのパル
ス状電子ビームに第１及び第２のレーザ光を衝突させる
場合を説明した。第４の実施例では、２つのパルス状電
子ビームに、それぞれ第１のレーザ光及び第２のレーザ
光を衝突させる。
て説明する。上記第１〜第３の実施例では、１つのパル
ス状電子ビームに第１及び第２のレーザ光を衝突させる
場合を説明した。第４の実施例では、２つのパルス状電
子ビームに、それぞれ第１のレーザ光及び第２のレーザ
光を衝突させる。
【００４０】図５（Ａ）に示すように、電子ビーム源１
が、ある間隔で２つのパルス状電子ビーム４Ａ及び４Ｂ
を出射する。レーザ光学系２から出射された第１のレー
ザ光５Ａが、先に出射されたパルス状電子ビーム４Ａに
衝突し、第１のＸ線６が発生する。
が、ある間隔で２つのパルス状電子ビーム４Ａ及び４Ｂ
を出射する。レーザ光学系２から出射された第１のレー
ザ光５Ａが、先に出射されたパルス状電子ビーム４Ａに
衝突し、第１のＸ線６が発生する。
【００４１】図５（Ｂ）に示すように、先に出射された
パルス状電子ビーム４Ａは、偏向手段３によりその進行
方向を曲げられる。レーザ光学系２から出射された第２
のレーザ光５Ｂが、後に出射されたパルス状電子ビーム
４Ｂに衝突する。この衝突により第２のＸ線７が発生す
る。
パルス状電子ビーム４Ａは、偏向手段３によりその進行
方向を曲げられる。レーザ光学系２から出射された第２
のレーザ光５Ｂが、後に出射されたパルス状電子ビーム
４Ｂに衝突する。この衝突により第２のＸ線７が発生す
る。
【００４２】図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示した衝突
は、パルス状電子ビーム４Ａの出射と第１のレーザ光５
Ａの出射とを同期させ、パルス状電子ビーム４Ｂの出射
と第２のレーザ光５Ｂの出射とを同期させることにより
行われる。
は、パルス状電子ビーム４Ａの出射と第１のレーザ光５
Ａの出射とを同期させ、パルス状電子ビーム４Ｂの出射
と第２のレーザ光５Ｂの出射とを同期させることにより
行われる。
【００４３】第４の実施例によると、最初のＸ線が放射
されてから次のＸ線が放射されるまでの時間間隔を比較
的自由に変えることが可能になる。このＸ線をポンプ−
プローブ法に利用することにより、ある状態と、特定の
時間経過後の状態とを直接観察することが可能になる。
されてから次のＸ線が放射されるまでの時間間隔を比較
的自由に変えることが可能になる。このＸ線をポンプ−
プローブ法に利用することにより、ある状態と、特定の
時間経過後の状態とを直接観察することが可能になる。
【００４４】図６は、上記第１〜第４の実施例に適用可
能な電子ビーム源及びレーザ発振器を含む電子レーザ装
置の概略全体構成を示す。図６に示す電子レーザ装置
は、レーザ光学系２、撮像装置９、基準高周波信号発生
器１０、逓倍器２０、ＲＦガン３０、レーザ発振器５
０、及び電子ビーム加速器９０を含んで構成される。レ
ーザ光学系２は、図１、３〜５に示すレーザ光学系２の
いずれかと同一のものである。撮像装置９は、図１に示
す撮像装置９と同一のものである。
能な電子ビーム源及びレーザ発振器を含む電子レーザ装
置の概略全体構成を示す。図６に示す電子レーザ装置
は、レーザ光学系２、撮像装置９、基準高周波信号発生
器１０、逓倍器２０、ＲＦガン３０、レーザ発振器５
０、及び電子ビーム加速器９０を含んで構成される。レ
ーザ光学系２は、図１、３〜５に示すレーザ光学系２の
いずれかと同一のものである。撮像装置９は、図１に示
す撮像装置９と同一のものである。
【００４５】基準高周波信号発生器１０は、例えば周波
数１１９ＭＨｚの周波数の安定した基準高周波信号ｓｉ
ｇ0 を発生する。基準高周波信号ｓｉｇ0 は、逓倍器２
０、レーザ発振器５０、レーザ光学系２、及び撮像装置
９に入力される。逓倍器２０は、入力された基準高周波
信号ｓｉｇ0 を、例えば２４倍に逓倍し、２８５６ＭＨ
ｚの逓倍信号ｓｉｇ1 を出力する。逓倍信号ｓｉｇ
1 は、ＲＦガン３０に供給される。
数１１９ＭＨｚの周波数の安定した基準高周波信号ｓｉ
ｇ0 を発生する。基準高周波信号ｓｉｇ0 は、逓倍器２
０、レーザ発振器５０、レーザ光学系２、及び撮像装置
９に入力される。逓倍器２０は、入力された基準高周波
信号ｓｉｇ0 を、例えば２４倍に逓倍し、２８５６ＭＨ
ｚの逓倍信号ｓｉｇ1 を出力する。逓倍信号ｓｉｇ
1 は、ＲＦガン３０に供給される。
【００４６】図７に、ＲＦガン３０の構成を示す。ＲＦ
ガン３０は、フォトカソード３１と加速空洞３２とを含
んで構成される。レーザ発振器５０から出力されたパル
スレーザ光ｈν0 がフォトカソード３１に入射し、光電
子が放出される。逓倍器２０から出力された逓倍信号ｓ
ｉｇ1 が加速空洞３２に印加され、加速空洞３２内に高
周波電場が励起される。フォトカソード３１から放出さ
れた光電子が高周波電場により加速されて、例えば時間
幅約３５０ｐｓのパルス状の電子ビームｅ0 が得られ
る。なお、必要に応じて、ＲＦガン３０の筐体を水冷し
てもよい。
ガン３０は、フォトカソード３１と加速空洞３２とを含
んで構成される。レーザ発振器５０から出力されたパル
スレーザ光ｈν0 がフォトカソード３１に入射し、光電
子が放出される。逓倍器２０から出力された逓倍信号ｓ
ｉｇ1 が加速空洞３２に印加され、加速空洞３２内に高
周波電場が励起される。フォトカソード３１から放出さ
れた光電子が高周波電場により加速されて、例えば時間
幅約３５０ｐｓのパルス状の電子ビームｅ0 が得られ
る。なお、必要に応じて、ＲＦガン３０の筐体を水冷し
てもよい。
【００４７】図８に、レーザ発振器５０の構成を示す。
レーザ発振器５０は、全反射鏡５１ａと部分透過鏡５１
ｂとからなる光共振器５１、及び時間安定化回路６０を
含んで構成される。光共振器５１の光路内に、レーザ結
晶５２、音響光学素子７０、電子光学素子８０、及び偏
光板５４が配置されている。全反射鏡５１ａは、圧電素
子５３により位置制御される。全反射鏡５１ａを移動さ
せることにより、光共振器５１の共振器長を変えること
ができる。
レーザ発振器５０は、全反射鏡５１ａと部分透過鏡５１
ｂとからなる光共振器５１、及び時間安定化回路６０を
含んで構成される。光共振器５１の光路内に、レーザ結
晶５２、音響光学素子７０、電子光学素子８０、及び偏
光板５４が配置されている。全反射鏡５１ａは、圧電素
子５３により位置制御される。全反射鏡５１ａを移動さ
せることにより、光共振器５１の共振器長を変えること
ができる。
【００４８】時間安定化回路６０は、位相検出器６１、
フォトダイオード６２、位相シフタ６３を含んで構成さ
れる。フォトダイオード６２は、光共振器５１内に励起
されたレーザ光を検出して電気信号に変換する。この電
気信号は、位相検出器６１に入力される。
フォトダイオード６２、位相シフタ６３を含んで構成さ
れる。フォトダイオード６２は、光共振器５１内に励起
されたレーザ光を検出して電気信号に変換する。この電
気信号は、位相検出器６１に入力される。
【００４９】位相検出器６１は、フォトダイオード６２
から入力された電気信号と基準高周波信号ｓｉｇ0 との
位相を比較する。両信号の位相の比較結果は、位相シフ
タ６３に入力される。また、両信号の位相の比較結果に
基づいて、位相のずれ量が減少する方向に光共振器５１
の共振器長が変化するように、圧電素子５３を制御す
る。
から入力された電気信号と基準高周波信号ｓｉｇ0 との
位相を比較する。両信号の位相の比較結果は、位相シフ
タ６３に入力される。また、両信号の位相の比較結果に
基づいて、位相のずれ量が減少する方向に光共振器５１
の共振器長が変化するように、圧電素子５３を制御す
る。
【００５０】位相シフタ６３は、位相検出器６１からの
位相比較結果に基づいて両信号の位相のずれ量が減少す
る方向に基準高周波信号ｓｉｇ0 の位相をシフトさせ、
位相シフト後の高周波信号ｓｉｇ3 を音響光学素子７０
に印加する。音響光学素子７０は、時間安定化回路６０
から印加された高周波信号ｓｉｇ3 に同期して、光共振
器５１内を往復する光線束の伝搬損失を変化させる。
位相比較結果に基づいて両信号の位相のずれ量が減少す
る方向に基準高周波信号ｓｉｇ0 の位相をシフトさせ、
位相シフト後の高周波信号ｓｉｇ3 を音響光学素子７０
に印加する。音響光学素子７０は、時間安定化回路６０
から印加された高周波信号ｓｉｇ3 に同期して、光共振
器５１内を往復する光線束の伝搬損失を変化させる。
【００５１】電子光学素子８０は、例えばＬｉＴａＯ3
もしくはＬｉＮｂＯ3 等を用いたポッケルス素子により
構成される。電子光学素子８０には、図７に示すＲＦガ
ンの加速空洞３２内に励起されている電場に基づいて取
り出された信号ｓｉｇ2 が印加される。電子光学素子８
０は、その内部を通過する光の偏光方向を、信号ｓｉｇ
2 に同期して変化させる。
もしくはＬｉＮｂＯ3 等を用いたポッケルス素子により
構成される。電子光学素子８０には、図７に示すＲＦガ
ンの加速空洞３２内に励起されている電場に基づいて取
り出された信号ｓｉｇ2 が印加される。電子光学素子８
０は、その内部を通過する光の偏光方向を、信号ｓｉｇ
2 に同期して変化させる。
【００５２】偏光板５４は、光共振器５１の光軸に対し
てほぼ４５°傾いて配置されている。偏光板５４に入射
する光の偏光方向に応じて、偏光板５４を透過する成分
と偏光板５４により反射される成分との比が変化する。
偏光板５４により反射される成分は、光共振器５１の損
失分になる。電子光学素子８０が信号ｓｉｇ2 に同期し
て光の偏光方向を変化させるため、偏光板５４を透過す
る成分の強度が、信号ｓｉｇ2 に同期して変化する。す
なわち、光共振器５１内を往復する光の損失が信号ｓｉ
ｇ2 に同期して変化する。
てほぼ４５°傾いて配置されている。偏光板５４に入射
する光の偏光方向に応じて、偏光板５４を透過する成分
と偏光板５４により反射される成分との比が変化する。
偏光板５４により反射される成分は、光共振器５１の損
失分になる。電子光学素子８０が信号ｓｉｇ2 に同期し
て光の偏光方向を変化させるため、偏光板５４を透過す
る成分の強度が、信号ｓｉｇ2 に同期して変化する。す
なわち、光共振器５１内を往復する光の損失が信号ｓｉ
ｇ2 に同期して変化する。
【００５３】なお、電子光学素子８０に、逓倍器２０か
ら出力された逓倍信号ｓｉｇ1 を印加してもよい。この
場合には、光共振器５１内を往復する光の損失が逓倍信
号ｓｉｇ1 に同期して変化する。
ら出力された逓倍信号ｓｉｇ1 を印加してもよい。この
場合には、光共振器５１内を往復する光の損失が逓倍信
号ｓｉｇ1 に同期して変化する。
【００５４】このように、音響光学素子７０による損失
が高周波信号ｓｉｇ3 に同期して変化し、偏光板５４に
よる損失が信号ｓｉｇ2 に同期して変化する。このた
め、光共振器５１は、１１９ＭＨｚの高周波信号ｓｉｇ
3 と２８５６ＭＨｚの高周波信号ｓｉｇ2 の双方に二重
に同期してレーザ発振する。発振したレーザ光の一部は
部分透過鏡５１ｂを通して外部に放射され、パルスレー
ザ光ｈν0 が得られる。このため、高周波信号ｓｉｇ3
にのみ同期してレーザ発振する場合に比べて、ＲＦガン
３０の加速空洞３２内に発生する高周波電場とパルスレ
ーザ光ｈν0 との位相を、より高精度に同期させること
ができる。ＲＦガン３０から出射されるパルス状電子ビ
ームｅ0 は、加速空洞３２内に発生する高周波電場に同
期する。このため、パルス状電子ビームｅ0 と、レーザ
発振器５０から出射されるパルスレーザ光ｈν0 との位
相を高精度に、例えば１ｐｓ程度の誤差で同期させるこ
とができる。
が高周波信号ｓｉｇ3 に同期して変化し、偏光板５４に
よる損失が信号ｓｉｇ2 に同期して変化する。このた
め、光共振器５１は、１１９ＭＨｚの高周波信号ｓｉｇ
3 と２８５６ＭＨｚの高周波信号ｓｉｇ2 の双方に二重
に同期してレーザ発振する。発振したレーザ光の一部は
部分透過鏡５１ｂを通して外部に放射され、パルスレー
ザ光ｈν0 が得られる。このため、高周波信号ｓｉｇ3
にのみ同期してレーザ発振する場合に比べて、ＲＦガン
３０の加速空洞３２内に発生する高周波電場とパルスレ
ーザ光ｈν0 との位相を、より高精度に同期させること
ができる。ＲＦガン３０から出射されるパルス状電子ビ
ームｅ0 は、加速空洞３２内に発生する高周波電場に同
期する。このため、パルス状電子ビームｅ0 と、レーザ
発振器５０から出射されるパルスレーザ光ｈν0 との位
相を高精度に、例えば１ｐｓ程度の誤差で同期させるこ
とができる。
【００５５】図６に示すＲＦガン３０とレーザ発振器５
０とは、共に基準高周波信号ｓｉｇ 0 に同期して動作し
ている。しかし、信号ｓｉｇ2 による同期処理を行わな
い場合には、逓倍器２０が要因となるジッタにより、レ
ーザ発振器５０から出力される繰り返し周波数１１９Ｍ
Ｈｚのパルスレーザ光とＲＦガン３０の加速空洞に印加
される２８５６ＭＨｚの逓倍信号とを、高精度に同期さ
せることが困難である。図６に示す電子レーザ装置の場
合には、レーザ発振器５０が、基準高周波信号ｓｉｇ0
のみならずＲＦガン３０から取り出された信号ｓｉｇ2
にも同期してレーザ発振するため、ＲＦガン３０のフォ
トカソード３１を照射するパルスレーザ光ｈν0 を、加
速空洞３２に励起される高周波電場に高精度に同期させ
ることが可能になる。
０とは、共に基準高周波信号ｓｉｇ 0 に同期して動作し
ている。しかし、信号ｓｉｇ2 による同期処理を行わな
い場合には、逓倍器２０が要因となるジッタにより、レ
ーザ発振器５０から出力される繰り返し周波数１１９Ｍ
Ｈｚのパルスレーザ光とＲＦガン３０の加速空洞に印加
される２８５６ＭＨｚの逓倍信号とを、高精度に同期さ
せることが困難である。図６に示す電子レーザ装置の場
合には、レーザ発振器５０が、基準高周波信号ｓｉｇ0
のみならずＲＦガン３０から取り出された信号ｓｉｇ2
にも同期してレーザ発振するため、ＲＦガン３０のフォ
トカソード３１を照射するパルスレーザ光ｈν0 を、加
速空洞３２に励起される高周波電場に高精度に同期させ
ることが可能になる。
【００５６】電子ビーム加速器９０は、例えば直線状の
加速部９１を有するマイクロトロンにより構成される。
ＲＦガン３０から出射されたパルス状電子ビームｅ
0 が、電子ビーム加速器９０の加速部９１に入射する。
加速部９１の図の右端から入射した電子ビームは、左端
から出射したところで折り返される。折り返された電子
ビームは加速部９１の左端から再入射し、レーストラッ
ク型の軌道を描く。この軌道を周回する度に、電子ビー
ムが加速部９１により加速される。なお、加速される
と、レーストラック型軌道の曲率半径が大きくなる。電
子ビームが所定のエネルギまで加速されると、電子ビー
ムをレーストラック型軌道から離脱させ、例えばエネル
ギ１５０ＭｅＶ程度まで加速されたパルス状電子ビーム
４が取り出される。
加速部９１を有するマイクロトロンにより構成される。
ＲＦガン３０から出射されたパルス状電子ビームｅ
0 が、電子ビーム加速器９０の加速部９１に入射する。
加速部９１の図の右端から入射した電子ビームは、左端
から出射したところで折り返される。折り返された電子
ビームは加速部９１の左端から再入射し、レーストラッ
ク型の軌道を描く。この軌道を周回する度に、電子ビー
ムが加速部９１により加速される。なお、加速される
と、レーストラック型軌道の曲率半径が大きくなる。電
子ビームが所定のエネルギまで加速されると、電子ビー
ムをレーストラック型軌道から離脱させ、例えばエネル
ギ１５０ＭｅＶ程度まで加速されたパルス状電子ビーム
４が取り出される。
【００５７】加速部９１には、逓倍器２０から出力され
る逓倍信号ｓｉｇ1 が入力されている。このため、逓倍
信号ｓｉｇ1 に同期した加速が行われ、より高いエネル
ギを有する電子ビーム４が得られる。パルス状電子ビー
ム４も、基準高周波信号ｓｉｇ0 と信号ｓｉｇ2 の双方
に高精度に同期する。
る逓倍信号ｓｉｇ1 が入力されている。このため、逓倍
信号ｓｉｇ1 に同期した加速が行われ、より高いエネル
ギを有する電子ビーム４が得られる。パルス状電子ビー
ム４も、基準高周波信号ｓｉｇ0 と信号ｓｉｇ2 の双方
に高精度に同期する。
【００５８】レーザ光学系２のレーザ発振器を、図８に
示すレーザ発振器と同様の構成とすれば、基準高周波信
号ｓｉｇ0 と信号ｓｉｇ2 の双方に同期して、第１及び
第２のレーザ光５Ａ及び５Ｂを出射することができる。
すなわち、パルス状電子ビーム４の出射に高精度に同期
させて、第１及び第２のレーザ光５Ａ及び５Ｂを出射す
ることができる。
示すレーザ発振器と同様の構成とすれば、基準高周波信
号ｓｉｇ0 と信号ｓｉｇ2 の双方に同期して、第１及び
第２のレーザ光５Ａ及び５Ｂを出射することができる。
すなわち、パルス状電子ビーム４の出射に高精度に同期
させて、第１及び第２のレーザ光５Ａ及び５Ｂを出射す
ることができる。
【００５９】撮像装置９にも、基準高周波信号ｓｉｇ0
が与えられており、基準高周波信号ｓｉｇ0 に同期して
シャッタの開閉が行われる。なお、撮像装置９に、信号
ｓｉｇ2 を入力し、基準高周波信号ｓｉｇ0 と信号ｓｉ
ｇ2 の双方に同期させてシャッタの開閉を行ってもよ
い。このようにして、第１及び第２のレーザ光５Ａ及び
５Ｂの出射に同期して、シャッタの開閉を行うことがで
きる。
が与えられており、基準高周波信号ｓｉｇ0 に同期して
シャッタの開閉が行われる。なお、撮像装置９に、信号
ｓｉｇ2 を入力し、基準高周波信号ｓｉｇ0 と信号ｓｉ
ｇ2 の双方に同期させてシャッタの開閉を行ってもよ
い。このようにして、第１及び第２のレーザ光５Ａ及び
５Ｂの出射に同期して、シャッタの開閉を行うことがで
きる。
【００６０】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
【００６１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電子ビームとレーザ光とを衝突させることにより、単色
のＸ線を得ることができる。また、２つのレーザ光を異
なる条件で電子ビームに衝突させることにより、エネル
ギの異なる２つのＸ線を発生させることができる。
電子ビームとレーザ光とを衝突させることにより、単色
のＸ線を得ることができる。また、２つのレーザ光を異
なる条件で電子ビームに衝突させることにより、エネル
ギの異なる２つのＸ線を発生させることができる。
【図１】第１の実施例によるＸ線発生装置、及びＸ線発
生方法を説明するための概略図である。
生方法を説明するための概略図である。
【図２】図２（Ａ）は、電子ビーム、レーザ光、Ｘ線の
座標系を示す図であり、図２（Ｂ）は、Ｘ線のエネルギ
を電子ビームとレーザ光との衝突角の関数として示すグ
ラフである。
座標系を示す図であり、図２（Ｂ）は、Ｘ線のエネルギ
を電子ビームとレーザ光との衝突角の関数として示すグ
ラフである。
【図３】第２の実施例によるレーザ光学系の概略図であ
る。
る。
【図４】第３の実施例によるＸ線発生装置、及びＸ線発
生方法を説明するための概略図である。
生方法を説明するための概略図である。
【図５】第４の実施例によるＸ線発生装置、及びＸ線発
生方法を説明するための概略図である。
生方法を説明するための概略図である。
【図６】第１〜第４の実施例に適用される電子レーザ装
置の概略図である。
置の概略図である。
【図７】ＲＦガンの断面図である。
【図８】レーザ発振器のブロック図である。
１ 電子ビーム源 ２ レーザ光学系 ２Ａ 第１のレーザ発振器 ２Ｂ 第２のレーザ発振器 ２Ｃ レーザ発振器 ２Ｄ ハーフミラー ２Ｅ 反射ミラー ３ 偏向手段 ４、４ａ パルス状電子ビーム ５Ａ 第１のレーザ光 ５Ｂ 第２のレーザ光 ６、７ Ｘ線 ８ 第１の衝突点 ８ａ 第２の衝突点 ９ 撮像装置 １０ 基準高周波信号発生器 ２０ 逓倍器 ３０ ＲＦガン ３１ フォトカソード ３２ 加速空洞 ５０ レーザ発振器 ５１ 光共振器 ５２ レーザ結晶 ５３ 圧電素子 ５４ 偏光板 ６０ 時間安定化回路 ６１ 位相検出器 ６２ フォトダイオード ６３ 位相シフタ ７０ 音響光学素子 ８０ 電子光学素子 ９０ 電子ビーム加速器 ９１ 加速部 ９２ レーザ発振器 １００ 電子ビーム １０１ レーザ光 １０２ Ｘ線
Claims (17)
- 【請求項１】 パルス状電子ビームを出射する電子ビー
ム源と、 前記電子ビーム源から出射されたパルス状電子ビームに
衝突するように、パルス状電子ビームの出射に同期させ
て、パルス的に第１及び第２のレーザ光を出射するレー
ザ光学系とを有するＸ線発生装置。 - 【請求項２】 前記第１及び第２のレーザ光が、前記パ
ルス状電子ビームに、その進行方向に対して相互に異な
る角度で衝突する請求項１に記載のＸ線発生装置。 - 【請求項３】 前記レーザ光学系が、１つのレーザ光源
から出射したレーザ光を分岐光学系により２つのレーザ
光に分岐させることにより、前記第１及び第２のレーザ
光を得る請求項１または２に記載のＸ線発生装置。 - 【請求項４】 前記１つのレーザ光源から出射したレー
ザ光が分岐する分岐点から、前記第１のレーザ光が前記
パルス状電子ビームに衝突する第１の衝突点までの前記
第１のレーザ光の光路長と、前記分岐点から、前記第２
のレーザ光が前記パルス状電子ビームに衝突する第２の
衝突点までの前記第２のレーザ光の光路長との差が、前
記パルス状電子ビームが前記第１の衝突点から前記第２
の衝突点まで進む時間に対応するように、前記レーザ光
学系が構成されている請求項３に記載のＸ線発生装置。 - 【請求項５】 前記第１のレーザ光の波長が第２のレー
ザ光の波長と異なる請求項１に記載のＸ線発生装置。 - 【請求項６】 前記電子ビーム源から出射したあるパル
ス状電子ビームに、前記第１及び第２のレーザ光が、１
点で同時に衝突する請求項１〜５のいずれかに記載のＸ
線発生装置。 - 【請求項７】 前記電子ビーム源が、ある間隔で２つの
パルス状電子ビームを出射し、 前記レーザ光学系が、先に出射されたパルス状電子ビー
ムに前記第１のレーザ光を衝突させ、後に出射されたパ
ルス状電子ビームに前記第２のレーザ光を衝突させる請
求項１〜３、及び５のいずれかに記載のＸ線発生装置。 - 【請求項８】 さらに、前記第１及び第２のレーザ光に
衝突したパルス状電子ビームの進行方向を曲げる偏向手
段を有する請求項１〜７のいずれかに記載のＸ線発生装
置。 - 【請求項９】 さらに、前記パルス状電子ビームと前記
第１のレーザ光との衝突、及び前記パルス状電子ビーム
と前記第２のレーザ光の衝突により発生するＸ線を受光
する撮像装置であって、前記第１及び第２のレーザ光の
出射に同期してシャッタを開く撮像装置を有する請求項
１〜８のいずれかに記載のＸ線発生装置。 - 【請求項１０】 パルス状電子ビームを出射する工程
と、 前記パルス状電子ビームに第１のレーザ光を衝突させて
第１のＸ線を発生させる工程と、 前記パルス状電子ビームに、前記第１のＸ線の波長と異
なる波長のＸ線が発生する条件で第２のレーザ光を衝突
させ、第２のＸ線を発生させる工程とを有するＸ線発生
方法。 - 【請求項１１】 前記第１のレーザ光の波長が前記第２
のレーザ光の波長と異なる請求項１０に記載のＸ線発生
方法。 - 【請求項１２】 前記第１及び第２のＸ線を発生させる
工程において、前記第１及び第２のレーザ光が、前記パ
ルス状電子ビームの進行方向に対して相互に異なる角度
で衝突するように、前記第１及び第２のレーザ光を前記
パルス状電子ビームに衝突させる請求項１０に記載のＸ
線発生方法。 - 【請求項１３】 さらに、前記第２のＸ線を発生させる
工程の後、前記パルス状電子ビームの進行方向を曲げる
工程を含む請求項１０〜１２のいずれかに記載のＸ線発
生方法。 - 【請求項１４】 ある時間間隔で２つのパルス状電子ビ
ームを出射する工程と、 前記パルス状電子ビームのうち先に出射された電子ビー
ムに第１のレーザ光を衝突させて第１のＸ線を発生させ
る工程と、 前記パルス状電子ビームのうち後に出射された電子ビー
ムに前記第１のＸ線の波長と異なる波長のＸ線が発生す
る条件で第２のレーザ光を衝突させ、第２のＸ線を発生
させる工程とを有するＸ線発生方法。 - 【請求項１５】 前記第１のレーザ光の波長が前記第２
のレーザ光の波長と異なる請求項１４に記載のＸ線発生
方法。 - 【請求項１６】 前記第１及び第２のＸ線を発生させる
工程において、前記第１及び第２のレーザ光が、前記パ
ルス状電子ビームの進行方向に対して相互に異なる角度
で衝突するように、前記第１及び第２のレーザ光を前記
パルス状電子ビームに衝突させる請求項１４に記載のＸ
線発生方法。 - 【請求項１７】 さらに、前記第２のＸ線を発生させる
工程の後、前記パルス状電子ビームの進行方向を曲げる
工程を含む請求項１４〜１６のいずれかに記載のＸ線発
生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6862298A JP3398908B2 (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | 電子／レーザ衝突型ｘ線発生装置及びｘ線発生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6862298A JP3398908B2 (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | 電子／レーザ衝突型ｘ線発生装置及びｘ線発生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11264899A true JPH11264899A (ja) | 1999-09-28 |
| JP3398908B2 JP3398908B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=13379050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6862298A Expired - Fee Related JP3398908B2 (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | 電子／レーザ衝突型ｘ線発生装置及びｘ線発生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3398908B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002333500A (ja) * | 2001-05-10 | 2002-11-22 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 短パルスｘ線発生装置及び発生方法 |
| WO2006121126A1 (ja) * | 2005-05-12 | 2006-11-16 | Ihi Corporation | 多色ｘ線発生装置 |
| JP2007248081A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Kyoto Univ | 光子ビーム発生装置及び該方法 |
| JP2009016123A (ja) * | 2007-07-03 | 2009-01-22 | Ihi Corp | 電子ビームとレーザ光の衝突タイミング調整装置および方法 |
| JP2009135018A (ja) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Ｘ線発生装置及びｘ線発生方法 |
| US7577236B2 (en) | 2005-05-12 | 2009-08-18 | Ihi Corporation | Device for switching/generating x-rays for diagnosis and curing |
| JP2012078359A (ja) * | 2011-11-01 | 2012-04-19 | Ihi Corp | Ｘ線計測装置及びｘ線計測方法 |
| CN103985427A (zh) * | 2014-05-16 | 2014-08-13 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 用于87Rb冷原子的双脉冲驻波相干分束系统 |
-
1998
- 1998-03-18 JP JP6862298A patent/JP3398908B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002333500A (ja) * | 2001-05-10 | 2002-11-22 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 短パルスｘ線発生装置及び発生方法 |
| WO2006121126A1 (ja) * | 2005-05-12 | 2006-11-16 | Ihi Corporation | 多色ｘ線発生装置 |
| JP2006318746A (ja) * | 2005-05-12 | 2006-11-24 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 多色ｘ線発生装置 |
| US7577236B2 (en) | 2005-05-12 | 2009-08-18 | Ihi Corporation | Device for switching/generating x-rays for diagnosis and curing |
| US7724876B2 (en) * | 2005-05-12 | 2010-05-25 | Ihi Corporation | Multi-color X-ray generator |
| JP4674802B2 (ja) * | 2005-05-12 | 2011-04-20 | 株式会社Ｉｈｉ | 多色ｘ線発生装置 |
| JP2007248081A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Kyoto Univ | 光子ビーム発生装置及び該方法 |
| JP2009016123A (ja) * | 2007-07-03 | 2009-01-22 | Ihi Corp | 電子ビームとレーザ光の衝突タイミング調整装置および方法 |
| JP2009135018A (ja) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Ｘ線発生装置及びｘ線発生方法 |
| JP2012078359A (ja) * | 2011-11-01 | 2012-04-19 | Ihi Corp | Ｘ線計測装置及びｘ線計測方法 |
| CN103985427A (zh) * | 2014-05-16 | 2014-08-13 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 用于87Rb冷原子的双脉冲驻波相干分束系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3398908B2 (ja) | 2003-04-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7397600B2 (en) | Laser pulse multiplier | |
| JP3398908B2 (ja) | 電子／レーザ衝突型ｘ線発生装置及びｘ線発生方法 | |
| CN102009269A (zh) | 激光加工装置及加工条件的决定方法 | |
| JP7089760B2 (ja) | パルス列生成装置 | |
| JP4584470B2 (ja) | Ｘ線発生装置 | |
| Shimizu et al. | X-ray generation by inverse Compton scattering at the superconducting RF test facility | |
| US8102968B2 (en) | High brightness X-ray generating device and method | |
| Tanaka et al. | Timing control of an intense picosecond pulse laser to the SPring-8 synchrotron radiation pulses | |
| US8000448B2 (en) | Device and method for adjusting collision timing between electron beam and laser light | |
| JP4822267B2 (ja) | 二帯域短パルス高輝度光源装置 | |
| US5034903A (en) | Apparatus and method for measuring the time evolution of carriers propogating within submicron and micron electronic devices | |
| JP3571467B2 (ja) | 光波形測定装置 | |
| JP2002280200A (ja) | Ｘ線発生装置及び発生方法 | |
| US20210381964A1 (en) | Optical scanning | |
| JP4174331B2 (ja) | Ｘ線発生装置及び発生方法 | |
| JPH1126859A (ja) | 電子レーザ用装置 | |
| JP2004226271A (ja) | Ｘ線発生装置及び発生方法 | |
| JP2002043664A (ja) | パルスレーザ発生装置及びそれを利用したｘ線発生装置 | |
| JPH0676990A (ja) | 光制御加速器システム | |
| Corlett et al. | Synchronization of X-ray Pulses to the Pump Laser in an Ultrafast X-ray Facility | |
| JP2970961B2 (ja) | 光波形測定装置 | |
| JPH07226300A (ja) | 光陰極型高周波電子銃 | |
| JP2000164962A (ja) | レーザ発振器 | |
| JP2001176694A (ja) | 光パルスビーム発生装置及びｘ線発生装置 | |
| Bachmann et al. | Beam Diagnostics in the Advanced Plasma Wakefield Experiment AWAKE |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020820 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030128 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080221 Year of fee payment: 5 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080221 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090221 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090221 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100221 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |