超高強度レーザーによるMeVX線及び陽電子発生の研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07458247
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 三間 圀興 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 教授 (30033921)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高部 英明 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助教授 (20150352) ; 児玉 了祐 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助手 (80211902) ; 佐藤 哲也 大阪大学, 核融合科学研究所, 教授 (40014021)
• Keywords: 高エネルギー電子 / 2次元粒子シミュレーション / X線スペクトル / 自己収束 / MeVX線 / 制動放射 / 偏光

Research Abstract

10^<20>w/cm^2(振動する電子のエネルギー2MeV)に達するレーザー集光スポット周辺の電磁現象を2次元粒子シミュレーションコードを用いて解析をおこなった。昨年度にひきつづき,シミュレーションより,レーザー照射で発生する高エネルギー電子のスペクトル,高密度プラズマ中の電子輸送を調べ,それによるMeVX線の発生機構の詳細を解析した。特に,クーロン衝突とそれに伴う制動放射X線を取り入れた粒子シミュレーションコードを新しく開発し,放射X線スペクトルと入射レーザー強度との関係及びレーザの偏光とX線の角度分布との関係を明らかにした。その結果は平成9年度春の物理学会で発表される予定である。
また2次元シミュレーションコードでは,レーザー光の相対論的自己収束過程を追跡し,10^<18>w/cm^2以下の強度と10^<19>w/cm^2以上の照射強度ではそのダイナミクスが異なることを明らかにした。すなわち,10^<19>w/cm^2以上では,安定なチャネルが形成され,臨界密度以上のプラズマの透過率が急激に高くなることを発見した。これは,高速点火にとって非常重要な研究成果である。