エスカルゴターゲットと高強度レーザーを利用した地上最強磁場の生成

• 研究課題/領域番号: 16K13918
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: プラズマ科学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 藤岡 慎介 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 教授 (40372635)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 強磁場 / 高強度レーザー / プラズマ / スネールターゲット / 高エネルギー密度科学 / 実験室宇宙物理 / 磁気リコネクション / プロトンラジオグラフィー / PWレーザー / スネール・ターゲット / レーザー / レーザー生成プラズマ / リコネクション / プロトンラジオグラフィ / レーザー生成強磁場

研究成果の概要

レーザー技術の急速な進展により，レーザー光の高強度化が進んでいる．超高強度レーザーを物体に照射することで，様々な地上最強・史上最強を生み出せる可能性がある．我々は，大阪大学レーザー科学研究所にある世界最大級の高強度レーザーLFEXレーザーを，円筒形状のターゲットの内面に照射し，円筒内面に大電流を誘起し，地上最強の磁場を発生させることに挑戦した．LFEXレーザーの1ビームを磁場発生，もう1ビームをプローブ用のプロトン発生に用い，磁場の強度をプロトンラジオグラフィー法を用いて生成した．直径300ミクロンの円筒形状ターゲットで，地上最大級の2.3 kTの磁場を発生させることに実験的に成功した．

研究成果

• [国際共同研究] モスクワ核科学大学/レベデフ研究所(ロシア連邦)
• [国際共同研究] ボルドー大学(フランス)
• [国際共同研究] ドレスデン工科大学(ドイツ)
• [国際共同研究] Moscow Engineering and Physics Instiutes/Institute for High Temperature Physics/Levedev Institute(ロシア連邦)
• [国際共同研究] Institute of Physics(China)
• [国際共同研究] University of Bordeaux(France)
• [雑誌論文] Whispering gallery effect in relativistic optics (2018)
  • 著者名/発表者名: Abe Y.、Law K. F. F.、Korneev Ph.、Fujioka S.、Kojima S.、Lee S.-H.、Sakata S.、Matsuo K.、Oshima A.、Morace A.、Arikawa Y.、Yogo A.、Nakai M.、Norimatsu T.、d’Humi?res E.、Santos J. J.、Kondo K.、Sunahara A.、Gus’kov S.、Tikhonchuk V.
  • 雑誌名: JETP Letters 巻: 15 号: 6 ページ: 1-5
  • DOI: 10.1134/s0021364018060012
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Laser-driven strong magnetostatic fields with applications to charged beam transport and magnetized high energy-density physics (2018)
  • 著者名/発表者名: JJ Santos, M Bailly-Grandvaux, M Ehret, AV Arefiev, D Batani, FN Beg, A Calisti, S Ferri, R Florido, P Forestier-Colleoni, S Fujioka, et al.,
  • 雑誌名: Physics of Plasmas 巻: N/A
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] パワーレーザーによるキロ・テスラ級磁場生成とその応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤岡慎介
  • 雑誌名: プラズマ核融合学会誌 巻: 92 ページ: 514-522
  • NAID: 40020922842
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] スネイルターゲットの内面照射による陽子加速 (2018)
  • 著者名/発表者名: K. F. F. Law et al.,
  • 学会等名: 日本物理学会 第73回年次大会
• [学会発表] Optimization of spatial uniformity of laser accelerated proton beam for application on electromagnetic field diagnosis (2017)
  • 著者名/発表者名: K. F. F. Law et al.,
  • 学会等名: Plasma Conference 2018
• [学会発表] Laser-driven strong magnetostatic fields with applications to charged beam transport and magnetized high energy-density physics (2017)
  • 著者名/発表者名: J. J. Santos et al.,
  • 学会等名: 59th Annual Meeting of American Physical Society Division of Plasma Physics
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 大エネルギーレーザーで創る多様で魅力的な極限実験室 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤岡慎介
  • 学会等名: 光・量子ビーム合同シンポジウム 2016
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター（大阪府豊中市）
  • 年月日: 2016-11-24
  • 招待講演
• [学会発表] Super-intense quasi-static magnetic field generation experiment with a snail-shaped target and high power lasers (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Abe et al.,
  • 学会等名: ECLIM2016
  • 発表場所: Moscow, Russia
  • 年月日: 2016-09-18
  • 国際学会
• [学会発表] レーザー核融合と高エネルギー密度科学の進展と将来展望 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤岡慎介
  • 学会等名: 第11回核融合エネルギー連合講演会
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2016-07-14
  • 招待講演
• [学会発表] Kilo-Tesla Magnetic Field Generated with a Snail Target and LFEX Laser (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Abe, K.-F. Law A. Morace et al.,
  • 学会等名: OPIC2016
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-05-17
  • 国際学会
• [備考] 大阪大学レーザー科学研究所 超高強度場科学グループ
  • URL: http://lf-lab.net
• [備考] レーザー核融合グループ
  • URL: http://lf-lab.net