2017 Fiscal Year Annual Research Report
High density plasma measurement by using frequency domain interferometer
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15K05235
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
小瀧 秀行 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 光量子科学研究部, 上席研究員(定常) (60354974)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | レーザー加速 / レーザープラズマ相互作用 / プラズマ振動 / 周波数干渉計 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
レーザー科学の進展により高密度プラズマの生成が可能になっている。このようなレーザープラズマから、フェムト秒オーダーの極短パルスの高輝度な量子ビームが生成される。このような量子ビーム生成のメカニズムの解明・最適化及び、高密度プラズマそのものの理解には、プラズマ状態の観測が必要不可欠である。同軸のプローブ光を用いて、レーザープラズマ生成のプラズマ振動計測を行った。
実験には、プラズマ生成用のメインパルス、計測用のプローブパルスを２本の、合計３本のレーザーパルスを用いる。この３本のレーザーパルスを同軸で、プローブパルス１、メインパルス、プローブパルス２の順に、ガスジェットに集光する。これにより、プローブパルス１はプラズマの外、プローブパルス２はプラズマの中という状態をつくる。２つのプローブパルスをスペクトロメーター中に入れ、周波数領域での干渉をさせることにより、プラズマ密度の計測を行った。さらにプローブパルスをチャープすることにより、長い範囲のプラズマと相互作用させ、シングルショットでのプラズマ振動計測を行った。
本計測により、シングルショットでのプラズマ計測に成功した。プラズマ生成用のガス密度より求められるプラズマ密度と、本計測により得られたプラズマ密度は、非常によく一致した。
また、中心部分のみではあるが、解析を行い、プラズマ振動が計測出来ていることを確認した。
取得データーは、２次元であり（時間＋半径方向）、解析のためのプログラムを作成中である。解析プログラムを計測に取り入れれば、自動での２次元プラズマ振動計測が可能となる。
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