極短パルス偏光レーザーを用いたクラスター核融合の研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12308021
• Research Institution: Institute for Laser Technology
• Principal Investigator: 今崎 一夫 財団法人レーザー技術総合研究所, レーザープロセス研究チーム, 主任研究員 (40115994)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 阪部 周二 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50153903) ; 飯田 敏行 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60115988) ; 内田 成明 財団法人レーザー技術総合研究所, レーザービーム伝送研究チーム, 主任研究員 (20260177) ; 浅川 誠 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30280704) ; 佐藤 文信 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40332746)
• Keywords: パルスレーザー / クラスター / 核融合

Research Abstract

小型-高繰り返し-超高強度-極短パルスレーザー技術はレーザー核融合の基盤として発展している。この様なレーザーを重水素クラスターに照射することにより核融合反応が効率よく誘起されることが見出された。これは、当然熱核融合ではなく、超高強度レーザーによる高速イオンが関与した反応と考えられるがまだ詳細な研究はなされていない。この研究は、クラスター核融合反応誘起機構を解明しこの応用性を探求することを目的としている。
本年度は重水を用いたクラスター生成及び制御技術を進展させ、クラスター粒子計測(質量、径)を行い、この空間分布を求めた。これに基づきクラスター源をレーザーに取り付けレーザー照射予備実験を進めた。この時クラスター発生の最適化についてその形状、質量をレーザーシャドウー法により調べた。
また、クラスター間での熱-放射光-高速粒子によるエネルギー緩和を求めるための計算機コードを開発し、モデルをたて、高イールド化(中性子、X線)のためのターゲット設計を進め、この加熱モデルを構築した。これにより極短パルスレーザーによるイオンクーロン爆発におけるプラズマ化、分子間の相互作用が明らかになった。

Research Products

• [Publications] X.Zhou, K.Imasaki, et al.: "BASIC STUDY ON LASER ABLATOIN SURFACE CLEANING OF NUCLEAR FACILITY"Surface Engineering. 17・5. 384-388 (2001)
• [Publications] 佐伯 拓, 今崎一夫 他: "非対称断面を持つ集光体を用いた太陽光軸励起固体レーザーの励起・発振シミュレーション"レーザー研究(The Review of Laser Engineering). 30・3. 133-139 (2002)
• [Publications] X.Zhou, K.Imasaki, H.Furukawa, C.Yamanaka: "Experimental study on surface decontamination by laser ablation"Journal of Laser Applications. 14・1. 13-16 (2002)
• [Publications] M.Asakawa, H.Nishjyama, K.Goloda, N.Ohigashi, Y.Tsunawaki, K.Imasaki: "A 100MW Far-Infrared Free-Electron Laser Driven by a 180MeV RF-Linac"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. A483. 286-290 (2002)
• [Publications] D.Li, K.Imasaki, M.Aoki: "Analysis on Coupling Gamma-ray to Nuclear Giant Resonance"J. Nucl. Sci. Tech.. 1247. 11-39 (2002)