2009 Fiscal Year Annual Research Report
高出力レーザー生成超音速プラズマジェットを用いた無衝突衝撃波の形成
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21340172
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
坂和 洋一 Osaka University, レーザーエネルギー学研究センター, 准教授 (70242881)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
蔵満 康浩 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 特任研究員 (70456929)
加藤 恒彦 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 特任研究員 (90413955)
高部 英明 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 教授 (20150352)
米田 仁紀 電気通信大学, レーザー新世代研究センター, 教授 (00210790)
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| Keywords | 無衝突衝撃波 / 超音速プラズマジェット / 高出力レーザー |
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| Research Abstract |
高出力レーザーによって生成された高速対向プラズマ流の相互作用によって無衝突衝撃波を生成しその物理的機構を明らかにするとともに、衝撃波によるイオン加速機構の解明を最終的な目的として研究を行っている。
45mm間隔のCH製平行平板型ターゲット(3x3mm^2,厚さ10-60μm)に一方向から高出力レーザーを照射し、ジェット型とアブレーション型の2つの照射配位で実験を行った。ジェット型では、手前のCH平板にレーザーを照射し、裏面プラズマを生成する。両タイプとも、1枚目の平板からの輻射またはプラズマ流によって2枚目のCH平板からアブレーションプラズマを生成する事により高速対向プラズマ流を生成し、その無衝突相互作用により無衝突衝撃波を生成した。
実験は、激光GXII号RIPERレーザー(351nm,500ps, 600J, 10^<15>W/cm^2)を用いて行った。計測は、ターゲットに対して垂直方向からのプローブレーザーを用いたシャドウ計測と干渉計測、可視自発光計測によるプラズマ輝度温度の測定を、それぞれICCDカメラとストリークカメラを用いて行った。
ジェット型では、1枚目のCHプラズマの自発光強度プロファイルから求めた発光強度の遷移幅は、対向プラズマ流が出会う約10nsから次第に狭くなった。1枚のCHのみの平板ターゲットでは遷移幅の急峻化は起らず、対向プラズマ流が不可欠であることがわかる。相対速度580km/s、計測された電子密度10^<19>cm^<-3>を持つ対向プラズマ流のion-ion衝突平均自由行程が約2.4mmであるのに対し、遷移幅が約40μmであることから、無衝突衝撃波が生成されたと考えられる。PICシミュレーションとの比較から、観測された衝撃波は静電的な衝撃波であると考えられる。
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Research Products
(11 results)
