2017 Fiscal Year Annual Research Report
Modeling of structure formation in the intial stage of laser plasma interaction and its application to the study of EUV source
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26610195
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
佐々木 明 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, 主幹研究員(定常) (10215709)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
砂原 淳 大阪大学, レーザー科学研究所, 招へい准教授 (00370213)
西原 功修 大阪大学, レーザー科学研究所, 名誉教授 (40107131)
西川 亘 岡山大学, 自然科学研究科, 助教 (80243492)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | レーザー生成プラズマ / 流体シミュレーション / EUV光源 / 状態方程式 / 相転移 / 臨界現象 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
レーザープラズマ励起(LPP)極端紫外(EUV)光源において、プリパルスレーザーによって照射された液滴が粒子になって飛散する機構の解明と、それを計算で再現する手法の確立を目指し、理論研究、数値計算手法の研究を行った。
2次元ラグラジアン流体シミュレーションコードに、物質の分布に従ってメッシュを再配置する手法、気相と液相の間の相転移による気泡や粒子の生成のモデルを組み込み、簡単な問題についての計算を行った。初期に液体状態のスズ液柱ターゲットを、均一、時間的に一定の条件で加熱する計算を行い、粒子発生のメカニズムの解析を行った。ターゲット物質の臨界温度などの物性値、加熱強度などの効果について評価した。
次に、今後のモデルの高度化や開発したコードの応用の可能性について検討した。短パルス高強度レーザー照射ターゲットにおける粒子発生のメカニズムについて検討した。衝撃波によってターゲット物質が破砕される過程の計算を行うために、ターゲットの内部の物質の状態の変化、流体運動のダイナミクスを扱うモデルについて検討するとともに、正しい計算を行うために必要な、理論、実験的な検証の方法について検討した。開発したコードをより一般的なレーザー生成プラズマの特性の評価に応用するために、より広い温度、密度の範囲における、熱伝導、原子過程、輻射輸送、照射レーザー光の詳細な吸収機構などの物理モデルを取り入れる方法ついての検討を行った。
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