2018 Fiscal Year Research-status Report
Time-resolved radiograph measurement for ultrafast transient electromagnetic fields with intense laser-accelerated short pulse electrons
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18K11918
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
井上 峻介 京都大学, 化学研究所, 助教 (40724711)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 高強度レーザー / 短パルス電子源 / 高強度電子源 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高強度短パルスレーザーを物質に照射すると、エネルギー密度の高いレーザープラズマが生成される。このレーザープラズマを利用した高エネルギー粒子加速や、超短パルス放射光発生、高速点火核融合などに関する研究が精力的に行われている。これらの現象は、レーザー光により瞬時に作り出される非常に強い電磁場で加速される電子の運動に強く起因している。このため、この電子の挙動とプラズマの振る舞いを高い時間・空間分解能で調べることは重要である。本研究課題では、電子運動により作り出され、100fsの時間スケール変化する超高速過渡電磁場を観察するための、時間分解ラジオグラフ測定の実証を目的としている。これを達成するため平成30年度は、超高速過渡電磁場を観察するために必要な高強度短パルス電子源の開発を実施した。申請者らが提案した固体－プラズマハイブリッドカソードを高強度レーザー駆動型の短パルス電子ビーム発生装置へと実装し、超高強度短パルス電子源を実現した。また、発生した短パルス電子ビームのパルス幅は、固体－プラズマハイブリッドカソードの構成条件や短パルス電子ビーム発生装置の作動条件に応じて敏感に反応することが明らかとなった。これらの条件を制御し、電子パルス幅を精密に測定するための装置を新たに構築することで、パルス幅が40fs-rmsの超短パルス電子源を得ることに成功した。また、平成31年度以降に実施予定であった、時間分解ラジオグラフ測定法によるレーザープラズマ相互作用生成電磁場の測定にも着手した。短パルスレーザーによって生成される電磁場の２次元イメージを取得することに成功している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題の申請当初の計画通り、固体－プラズマハイブリッドカソードの実装を行うことができた。また、次年度以降に実施予定であった超高速過渡電磁場測定に着手できているため、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題における平成31年度以降の研究計画は、時間分解ラジオグラフ測定法によるレーザープラズマ相互作用生成電磁場の高時間分解測定であった。当初の計画通り、短パルスレーザーによって生成される過渡電場測定を実施する予定である。
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