2014 Fiscal Year Research-status Report
高速キャピラリーZピンチ放電を用いた水素様窒素再結合軟X線レーザの実現
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26630108
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
堀田 栄喜 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (70114890)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邊 正人 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 助教 (20251663)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 軟X線レーザ / パルスパワー / キャピラリー放電 / 再結合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現有設備のパルスパワー電源（出力用中間水コンデンサ：3 nF，最大充電電圧：500 kV）を用いて，高速キャピラリー放電（直径3 mm，長さ100 mmのキャピラリー）による水素様窒素再結合軟X線レーザ（波長13:4 nm）の発振を目指した実験研究を行った。
放電電流の増大を目的に，放電部の絶縁性能の改善を図ったが，浮遊インダクタンス低減との兼ね合いから，大幅な絶縁性能の改善には至っていない。このため，放電電流の最大値は40 kA以下にとどまっている。
これまでの研究結果から，この条件では水素様窒素再結合軟X線レーザの発振までには至らないため，本年度は，再結合軟X線レーザの発振に要求される凹型電子密度分布を最大ピンチ以後にも維持するために，軸方向磁界を印加し，プラズマ導波路を形成することに注力した。その結果，初期軸方向磁界密度として50 mTを印加したとき，X線ダイオードで観測された出力が，最大ピンチ直後に増大することが確認された。この観測結果は，再結合軟X線レーザの発振に必要とされる凹型電子密度分布の形成と維持を示唆している。
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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
キャピラリー放電部の絶縁性能の改良による高電流化は十分とは言えないが，一様な軸方向磁界を印加することにより，レーザ発振が期待されるピンチプラズマの膨張過程においても，当初の目的である，軸上で凹型電子密度分布が維持されることを示唆する実験結果が得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
放電電流を増大して十分な量の多価電離窒素イオン（N6+）を得るために，放電部の絶縁性能の改善について引き続き検討する。
絶縁性能の改善後，高速度カメラ等を用いてプラズマダイナミクスを観測し，シミュレーション結果と比較する。
また，透過型分光器を用いて分光計測を行い，波長13.4 nm近傍での放射について観測し，再結合軟X線レーザ発振の可能性について検討する。
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| Causes of Carryover |
物品費に端数が出たために，少額（\912）の次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度使用額は少額であるので，物品費に繰り込んで使う予定である。
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