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フェムト秒高強度レーザーを用いたγ線レーザー(増幅自然放出γ線)の基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 15340075
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関京都大学

研究代表者

阪部 周二  京都大学, 化学研究所, 教授 (50153903)

研究分担者 飯田 敏行  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60115988)
佐藤 文信  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40332746)
宮永 憲明  大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 教授 (80135756)
橋田 昌樹  京都大学, 化学研究所, 助手 (50291034)
清水 政二  京都大学, 化学研究所, 助手 (30378856)
白井 敏之  京都大学, 化学研究所, 助手 (50252507)
野田 章  京都大学, 化学研究所, 教授 (20114605)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
16,600千円 (直接経費: 16,600千円)
2004年度: 8,000千円 (直接経費: 8,000千円)
2003年度: 8,600千円 (直接経費: 8,600千円)
キーワード高強度レーザー / 短パルスレーザー / レーザープラズマ / NEET / レーザー生成放射線 / γ線放出
研究概要

高強度短パルスレーザー生成プラズマ中で発生する放射線(電子、イオン、X線)による核励起に伴うγ線の発生の可能性について検討することを目的として、データベースの整理と基礎実験を本研究により実施した。本年度はNEET (nuclear excitation by electron transition(軌道電子の遷移に伴う原子核の励起))のデータ調査編纂と高エネルギー粒子を発生する方式の一つとしてクラスターのクーロン爆発を行った。
(データベース構築と使用元素の選定)
○Nuclear Data Sheetにある最新の核データの総てを調査し、NEET可能遷移を洗い出した。
(Atomic Data and Nuclear Data Tables,2005に掲載予定、査読掲載可受理済み)
(レーザー強度の改善)
○現有のフェムト秒TWチタンサファイアに波面補償光学系を組み込み、ビーム品質の改善を行った。回折限界近くまで集光し、集光強度を10^<19>W/^2以上に改善するできることを示した。
(レーザープラズマ予備実験)
○レーザーとクラスターガス(水素、アルゴン)との相互作用実験を行い、クーロン爆発により高エネルギーのイオンの発生していることを実験により明らかにした。
○クーロン爆発により発生する高エネルギーイオンのレーザー強度依存性を明らかにし、対応してレーザー場により加速される電子エネルギーを評価された。この電子により電子衝突電離が生じていることが示唆された。この結果、クーロン爆発過程により電子衝突内殻イオン化が可能であり、核励起の可能性を評価した。
○高強度レーザーとプラズマとの相互作用において、電子衝突イオン化→内殻イオン化→NEET→γ線放出の可能性を考察した。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (7件) 文献書誌 (3件)

  • [雑誌論文] Elements and their transitions feasible for NEET2005

    • 著者名/発表者名
      S.Sakabe, et al.
    • 雑誌名

      Atomic Data and Nuclear Data Tables (掲載可)(発行予定)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Coulomb explosion of hexa-fluorobenzene induced by an intense laser field2005

    • 著者名/発表者名
      S.Shimizu, et al.
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters 404

      ページ: 379-383

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Generation of high energy protons from hydrogen clusters Coulomb-exploded by intense femtosecond laser pulses2005

    • 著者名/発表者名
      S.Sakabe, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review A 69(2)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Elements and transitions feasible for NEET2005

    • 著者名/発表者名
      S.Sakabe, et al.
    • 雑誌名

      Atomic Data and Nuclear Data Tables (掲載可 発行予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Energy distributions of ions emitted from Argon clusters Coulomb-exploded by intense femtosecond laser pulses2004

    • 著者名/発表者名
      M.Hirokane, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review A 69(6)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Generation of high energy protons from hydrogen clusters Coulomb-exploded by intense femtosecond laser pulses2004

    • 著者名/発表者名
      S.Sakabe, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review A 69(2)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Elements and their transitions feasible for NEET

    • 著者名/発表者名
      S.Sakabe, et al.
    • 雑誌名

      Atomic Data and Nuclear Data Tables (to be published in 2005)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Sakabe: "Generation of high energy protons from hydrogen clusters Coulomb-exploded by intense femtosecond laser pulses"Physical Review A. 69(tbp)(近日発行). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Okihara: "Ion generation in a low-density plastic foam by interaction with intense femtosecond laser pulses"Physical Review E. 69(2). 026401, 1-026401, 4 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 阪部 周二: "超高強度極短パルスレーザーが作り出す放射線"O pluse E. 25(9). 1004-1012 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2025-11-20  

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