円偏波レーザー光によるプラズマ中での超高強度磁場生成の実験的研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10480102
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 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)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 椿本 孝治 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助手 (90270579) ; 児玉 了祐 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助手 (80211902) ; 白神 宏之 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助手 (90183839) ; 阪部 周二 大阪大学, 工学部, 助教授 (50153903)
• Keywords: 超短パルスレーザー / チャープパルス増幅 / レーザープラズマ / 高密度プラズマ / 磁場 / ファラデー回転 / 光学プローブ / 粒子加速

Research Abstract

1)超短パルスレーザー光の偏光制御
レーザー偏波面の回転及び円偏波化のために,液晶波長板に関する以下の研究を行った。
a) 液晶分子の配向方向を制御するために,スピンコータを用いてセル窓材に配向膜(PVA)をコートした。配向膜のレーザー損傷閾値を向上させるために,ラビング法以外の配向制御が必要であり,本研究ではPVAにドープしたアゾ系色素の光異性化反応を利用した。
b) 紫外光(エキシマーランプ,又はYAGレーザーの3倍高調波)を吸収してトランス-シス遷移をするアゾ系色素の中で,液晶の配向効率の高いものを今回新たに探し出した。
c) 紫外光書き込みによって,液晶(ネマティック液晶)分子の配向を制御できることを確認し,配向度と紫外光の照射エネルギー密度の関係を明らかにした。
d) 現在,偏波面の回転角度及び円偏波における楕円度について,液晶セル厚さの制御精度との関係を調べている。
2) 直線偏波の超高強度レーザーとプラズマの相互作用
a) 超短パルスガラスレーザー光(波長1053nm,50J/0.6ps)を重水素化ポリスチレン(C_8D_8)ターゲットに集光(【greater than or equal】10^<18>W/cm^2)し,加速重水素イオンの計測を開始した。lMeV程度の重水素をプラスチックシンチレータで捕獲し,シンチレータ中での^<12>C(D,n)^<13>N放射化反応を利用して,加速重水素の数及び方向分布を測定した。
b) プラズマ中でのレーザー伝搬や粒子加速に対するレーザー生成磁場の効果を詳細に調べるために,小型の高繰り返し超短パルスTiサファイアレーザー(波長800nm,0.2J/l50fs)を用いた実験を開始した。磁場の強度及び空間分布を測定するために,ファラデー回転を採用した。そのためのプローブ光学系を構築し,1次の相関法を用いて,プローブ(150fs)と主パルスレーザーの時間タイミング精度は±50fsであることを確認した。