超高速X線画像計測によるレーザー爆縮コアダイナミクスの研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08458135
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 白神 宏之 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助手 (90183839)
• 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) ; 宮永 憲明 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助教授 (80135756)
• Keywords: 超高速X線画像計測 / マルチイメージX線ストリークカメラ / サンプリング画像X線ストリークカメラ / 爆縮コアダイナミクス / ホットスパーク / レーザー核融合

Research Abstract

レーザー核融合における爆縮燃料コアプラズマのホットスパーク部加熱過程を実験的に観測するため、以下のように多チャンネルマルチイメージX線ストリークカメラを開発し、爆縮実験への導入に成功した。
1.多重マルチピンホールアレイ結像系と多重スリットカソードの組み合わせによる多チャネルマルチイメージX線ストリークカメラ方を開発した。
2.異なるX線スペクトル領域で取得した多チャネルX線画像の信号強度比からマックスウェル分布を仮定してプラズマの電子温度を求める計算ソフトを開発した。
3.本手法を阪大レーザー研における爆縮核融合実験に導入し、爆縮コアプラズマの多チャネル高速時間分解2次元X線画像データの取得に成功した。
4.実験データから爆縮コアプラズマの時間分解2次元電子温度分布の導出を行った。
5.2次元シミュレーションコードの結果からX線画像データを出力し、測定結果との対比を開始した。
6.本手法をさらに発展させるべく、高分解分光マルチイメージX線ストリークカメラ法(M-MIXS)、および2次元画像サンプリングX線ストリークカメラ法(2D-SIXS)を開発し、実験的デモに成功した。
以上の成果をふまえた上で次年度においては、コアプラズマの温度分布の時間的変化に関する測定結果を2次元シミュレーションの結果と本格的に対比し、ホットスパーク部加熱のダイナミクスを解析し、照射レーザー光の一様性との関係を明らかにし、さらにその改善手法を導入して爆縮性能の向上を試みる。

Research Products

• [Publications] H.Shiraga: "Ultra-fast Two-Dimensional X-Ray Imaging with X-ray streak cameras" Review of Scientific Instruments. 68(1). 745-749 (1997)
• [Publications] H.Shiraga: "1-D and 2-D Fast X-Ray Imaging of Laser-Driven Implosion Dynamics with X-Ray streak cameras" Review of Scientific Instruments. 68(1). 828-830 (1997)
• [Publications] M.Heya: "Time-Resolved,Two-Dimensional Electron-Temperature Distribution of Laser Imploded core plasmas" Review of Scientific Instruments. 68(1). 820-823 (1997)
• [Publications] N.Miyanaga: "Time-Resolved Two-Dimensional Monochromatic Imaging of Laser-Imploded Plasma" Review of Scientific Instruments. 68(1). 817-819 (1997)
• [Publications] 白神宏之: "レーザー核融合でのデータ処理" 核融合研究. 73(1). 100-105 (1997)