レーザー・電子衝突により逆コンプン散乱で生成されるX線/γ線は準単色性、偏光制御、エネルギー可変など優れた特徴を持つ。レーザー光を 光共振器空洞中に蓄積し、元の強度を何桁も上回る高強度のレーザー光を作る事ができる。そこに電子ビームを通し衝突させX線/γ線を生成する。我々は、(1) 自発共鳴・レーザー発振蓄積空洞、(2) 4枚ミラー空洞、(3)バーストアンプ技術、この3つを融合し大強度蓄積と極小スポットを同時に実現する究極の蓄積空洞を開発する。これを小型加速器と組み合わせ高品質・大強度X線を発生し、従来大型の放射光施設でのみ可能であった高度なX線イメージングを小型の装置で実現することが本研究の目的・概要である。
2019年度は自発共鳴・レーザー発振光蓄積空洞の高性能化のための基礎研究を行った。具体的には小型の大気中試作空洞を用いて、高フィネス化、パルス化の２つの研究を並行して行った。特に高フィネス化、パルス化がレーザー発振の安定性と両立する条件を研究した。これと関連して光蓄積空洞のモード、モード間の関係が安定性に及ぼす影響を研究し、その重要性について理解を深めた。本光蓄積空洞の加速器への組み込みをめざして加速器との同期の方式について検討を行った。