2004 Fiscal Year Annual Research Report
超高電場下のプラズマ物性と粒子加速・放射源に関する基礎研究
| Project/Area Number |
14208047
|
|---|
| Research Institution | Utsunomiya University |
|---|
Principal Investigator |
西田 靖 宇都宮大学, 工学研究科, 理事(教授) (00005315)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 光政 宇都宮大学, 工学研究科, 教授 (40091706)
湯上 登 宇都宮大学, 工学研究科, 助教授 (60220521)
伊藤 弘昭 宇都宮大学, 工学研究科, 助手 (70302445)
川田 重夫 宇都宮大学, 工学部, 教授 (30150296)
長澤 武 宇都宮大学, 工学部, 助教授 (10118440)
|
|---|
| Keywords | チタン・サファイヤレーザー / VpxB型レーザー加速 / レーザーとプラズマ薄膜との相互作用 / IH型線形加速器 / キャピラリー導波路 / Y系酸化物(YBCO)超伝導体 / 水中殺菌法 / テラヘルツ放射源 |
|---|
| Research Abstract |
本研究の目的は、超短パルス・テラワットクラスのレーザーとプラズマの相互作用における超高電場下のプラズマの非線形物性を中心に、同時に発生する高エネルギー粒子加速機構の制御とテラヘルツ放射源の機構解明およびその応用に向けた開発研究を行なうことであった。本年度は最終年度であることから、研究目的を達成し、それらの報告書を纏めることを中心とした。尚、本計画進行中に、当初予期しなかった種々の現象も現れたのでそれらの整理と次年度以降へ繋ぐ為の計画も討論した。具体的な成果の例を以下に略述する。
1.チタン・サファイヤレーザーと弱く磁化したプラズマとの相互作用でテラヘルツ領域のみならず低周波(数10GHz)領域の放射が発見され、その機構がほぼ明らかになった。
2.レーザー、プラズマ相互作用における陽子加速について、特に、レーザーとプラズマ薄膜との相互作用による陽子ビームの生成についてコンピュータシミュレーション手法により、陽子ビーム生成の物理機構およびレーザーから陽子へのエネルギー変換機構を明らかにした。
3,放電プラズマによるキャピラリー導波路の形成を行なった。プラズマチャネルによるレーザー導波は,VpxB型レーザー加速等々の分野で重要である.ここではキャピラリー(細管)中で放電によりプラズマを発生させ、形成されたプラズマチャネルの特性および導波特性を調べた.
4.加速効率が良い新しいイオン加速法の研究を行うため前段加速器を含めた陽子ビーム源が必要である。本研究では、エネルギー30keVの陽子源の製作を行うとともに、陽子源から射出された30keVの陽子を1MeVまで加速するために前段加速器としてIH(Interdigital H-mode)型線形加速器の設計・製作を行った。これは従来方式に比し、加速効率がよいとされている。
5.新たなプラズマの応用例として、Y系酸化物(YBCO)超伝導体の製作法、および水中殺菌法等を開発した。
|
