2014 Fiscal Year Annual Research Report
超高強度場物理研究を目指した飛翔鏡の集光性能の評価
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25287103
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
神門 正城 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 量子ビーム応用研究センター, 研究主幹 (50343942)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
PIROZHKOV Alex 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 量子ビーム応用研究センター, 研究副主幹 (00446410)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 高強度レーザー / 高強度場科学 / X線集光 / コヒーレントX線 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
航跡波の生成に関しては、電子が高密度に集群した構造を計測するための計測装置の検討を行った。これまでに航跡波の電子密度構造は、周波数領域干渉計や、周波数領域ホログラフィー、極短パルスレーザーによるシャドウグラフィーによって計測されてきたが、非線形な航跡波は計測されていない。これは、非線形航跡波では、高い空間分解能と時間分解能が必要なことが原因と考えられる。このため、空間分解能を向上させるために、Ti:Sapphireレーザー光の3倍高調波を用いたシステムを検討した。非線形の航跡波が計測できれば、これまでにシミュレーションに頼るしかなかった密度構造の情報について直接的な実験的証拠が得られるという大きな意義がある。
X線計測に関しては、飛翔鏡と同様の密度構造から放射される高次高調波の実験において当初の目的を達成する1μm以下の集光径が得られ、回折を考慮した計算で1μmよりも小さい構造の生成を示唆する結果を得ている。しかしながら、これらの計算を定量性をもって完全に再現にするまでには至っていない。このため、コヒーレントな放射源であると考えられる本光源の伝播をより正確に計測するためには強度分布だけではなく位相分布を計測することが重要と考え、ハルトマンマスクによる波面計測を考案し、マスクの設計を行っている。
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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
飛翔鏡からの極端紫外光の集光計測は、球面鏡とCCDを用いた計測法により従来の15μmから半分以下の7.1μmを達成した。これは当初の計画通りに研究が進んだことを意味する。
また、撮像素子をLiF結晶に変えた新方式を行ない、飛翔鏡と同様の構造を持つ極端紫外光領域の高次高調波を捉え、1μmより小さい集光サイズであることを確かめた。これにより当初の目的としている1μm以下のサイズを計測できることを確かめた。
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| Strategy for Future Research Activity |
飛翔鏡からの極端紫外光の信号を捉えることが出来ているが、信号の再現性が悪い。このため、集光計測やパラメータ依存性などの詳細な計測が行なえない状態である。このため、飛翔鏡が実際に生成されていること、及びその生成点を実際に計測できる新規のモニターが必要であり、このための検討を行っている。
また、飛翔鏡を作るレーザーの改造を行っており、集光径をデフォーマブルミラーなどを用いて改善し、角度チャープを計測できる装置を用いて調整を行っている。このような作業が終われば飛翔鏡の再現性は向上すると期待できる。実際に高調波の生成では、レーザーの集光パターンの良さを表すシュトレール比と信号強度の最大値をプロットすると、高い相関性が見られた。飛翔鏡の信号においても同様の依存性があることが見込まれる。レーザー密度勾配法では、ガスジェット部に挿入するカミソリの刃がガス流によって位置が揺らぐ問題があったため、支持方法を改良する予定である。
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| Causes of Carryover |
仕様の詳細検討により、当初予定よりも価格を圧縮することができ差額が生じたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
飛翔鏡の計測装置及びX線計測装置開発費用としてH27年度に使用する。
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