2007 Fiscal Year Annual Research Report
ペタワットレーザーによる高エネルギー密度プラズマの研究
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15GS0214
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
三間 圀興 Osaka University, レーザーエネルギー学研究センター, 教授 (30033921)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長友 英夫 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 准教授 (10283813)
兒玉 了祐 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80211902)
坂上 仁志 大阪大学, 核融合科学研究所・シミュレーション科学研究部, 教授 (30254452)
中尾 安幸 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (00164129)
阪部 周二 京都大学, 化学研究所, 教授 (50153903)
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| Keywords | 高速点火 / 相対論プラズマ / フォッカープランクシミュレーション / 高エネルギー電子 / レーザー粒子加速 / 粒子シミュレーション / 輻射流体シミュレーション / OPCPA |
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| Research Abstract |
GMIIレーザー等による実験で、超高強度レーザをコーン形状のターゲットに照射した場合、ターゲットに沿って自己誘導磁界により数メガアンペアの電子流がガイドされ、その結果、高密度プラズマが局所的に高効率に加熱される事が確認された。また、メガアンペア超の相対論電子流がフィラメントに分裂しその構造がレーザー強度とともに大きくなる事や、KαX線計測によるプラズマの加熱分布計測から固体表面で熱流の異常減衰が起きる事が確認された。
より高精度の実験データを得るため制御性の良い超高強度レーザー装置の開発を進めた。特に本年度はGMIIレーザーの高コントラスト化を図った。この結果、激光MII号レーザーではプレパルスレベルを10-8以下にし、精密に制御された実験を行った。ターゲット材質をフォーム材にした場合のプロトン加速の有効性を確認した。この実験により、統合シミュレーションコードによる実験データの高精度な解析が可能になり、相対論電子熱輸送の物理の高度化を図った。
輻射流体コード、相対論レーザープラズマ相互作用コード、相対論高速電子輸送コードを結合した、大規模多階層連結シミュレーションを実施することによって、実験スケールの解析が可能になった。これによって、プリパルスによって発生するプラズマ分布の相対論レーザープラズマ相互作用への影響が実スケールで定量的に解析できるようになった。例えば、高速点火の加熱過程では臨界密度付近でダブルスケール構造が形成されたときに発生する高速電子がコアプラズマの加熱に寄与することが分かった。
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[Presentation] Simulation studies for core heating properties in FIREX-I2007
Author(s)
Johzaki, T., Nagatomo, H., Nakamura, T., Sakagami, H., Sunahara, A., Mima, K., Y. Nakao, Y.
Organizer
The fifth International Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications
Place of Presentation
神戸
Year and Date
2007-09-14
Description
「研究成果報告書概要(和文)」より
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