2004 Fiscal Year Annual Research Report
ペタワットレーザーとキャピラリーターゲットによる高品質GeV電子の加速
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16340182
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
北川 米喜 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 助教授 (40093405)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近藤 公伯 大阪大学, 工学研究科, 助教授 (80225614)
藤田 尚徳 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 助教授 (70135755)
児玉 了祐 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 助教授 (80211902)
田中 和夫 大阪大学, 工学研究科, 教授 (70171741)
乗松 孝好 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 教授 (50135753)
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| Keywords | キャピラリー加速 / ペタワットレーザー / 航跡場 / ガスパフ / 自己変調航跡場 |
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| Research Abstract |
本課題以前に、GMIIレーザーとガスパフ及びガラスキャピラリーを用いて100MeV電子の加速に成功している。ガスパフ実験では、比較的高密度のプラズマ中で自己変調航跡場を励起し、電子を加速してきた.また、ガラスキャピラリーでは比較的低密度プラズマ中での共鳴航跡場を励起し、且つその加速の長さを従来に比較して一桁上の1cmにすることに成功し、その結果、100MeVの電子を得た。
本年と次年度にまたがってペタワットレーザーでの超高エネルギー電子加速を試みている。
本年度はその初年度として、ガスパフターゲットにペダワットレーザーを照射して、自己変調航跡場を励起し、電子を150MeV以上に加速することに成功した。また、プラズマ像、プラズマ波の励起の様子を新規購入のCCDカメラで観測した。これにより電子加速に最適なガス種類、ガス噴出圧力、生成プラズマ密度、生成プラズマの空間広がりについての情報、及び最適条件を見いだすことが出来た。
ガラスキャピラリーでの実験では、内径60ミクロンのキャピラリー中にレーザー光の前方ラマン散乱が初めて観測され、これによってキャピラリー内部のプラズマ密度を確定することに成功した。以前は、透過光の電離シフトからのみ評価していた。同時にイオンの加速にも成功した。
電子加速のための最適プラズマ密度の評価が確立された。これと、キャピラリー内部の3次元数値計算とを合わせて、次年度では、予備電離により、最適プラズマ密度のもとで、1000MeV電子加速の挑む。
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