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プラズマの局所加熱を可能にするターゲット開発に必要な基礎プロセスの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17540476
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 プラズマ科学
研究機関独立行政法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

河内 哲哉  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (40343941)

研究分担者 内海 隆行  山口東京理科大学, 工学部, 教授 (50360433)
佐々木 明  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (10215709)
長谷川 登  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究職 (50360409)
錦野 将元  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究職 (70370450)
越智 義浩 (越智 善浩)  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究職 (20370372)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2005年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワードプラズマ物理 / レーザー科学 / X線レーザー / 干渉計測 / 流体シミュレーション
研究概要

本研究課題では、ターゲット形状の工夫により、レーザーによるプラズマの加熱効率の向上を図ることを目的とする。通常の実験で使用される平板ターゲットをレーザーで照射した場合、生成する予備プラズマの電子密度空間はレーザー照射位置からほぼ均一に膨張する分布を持ち、その際、ターゲット表面から遠ざかるにつれて密度が徐々に下がるような密度勾配を持つ。プラズマを高効率に加熱するという観点から、この予備プラズマに加熱レーザーパルスを照射した場合、レーザー光は臨界密度近傍において屈折の影響により進路を曲げられる。結果として、加熱エネルギーの多くが狙った領域の加熱に寄与せずに周辺の不必要な領域を加熱することになり、加熱効率が悪くなる。そこで我々は、予備プラズマにおけるプラズマの上下方向の膨張を制約し、なおかつ加熱レーザーパルスを効果的に微小な領域に導くための形状として「くさび型」のターゲットの有用性に着目した。H17年度は、プラズマの干渉計測装置およびシャドウグラフ計測装置を開発整備した。それらを用いてくさび型ターゲットをレーザー照射した場合に生成する予備プラズマの密度分布の時間発展を観測し、予測されたプラズマ形状が実現されていることの確認と、加熱レーザーパルスを予備プラズマに照射する最適な時間を決定した。H18年度は加熱レーザーパルスによるプラズマの加熱効率の向上を確認するために、加熱レーザーパルスを照射した場合に発生するX線(波長領域0.8-1.5KeV)の空間分布をX線ピンホールカメラにより計測した。測定の結果、くさび型ターゲットを用いることで、平板の場合に比べ、X線の絶対輻射量で1桁近い増加を得た。これはくさび型ターゲットを使用する事で上下方向への加熱レーザーパルスエネルギーの散逸を防いだ結果、局所的な領域へのエネルギーの注入ができたことを示している。

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (28件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Observation of density dip in a pre-formed plasma : toward axial pumping x-ray laser2007

    • 著者名/発表者名
      T.Kawachi
    • 雑誌名

      Proceedings on the 10^<th> International conference on X-ray lasers IOP-CP(In press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 斜入射励起法によるX線レーザーの高効率化2007

    • 著者名/発表者名
      長谷川登
    • 雑誌名

      第7回光量子科学研究シンポジウム論文集 JAEA-Conf 2007-001

      ページ: 233-233

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Observation of density dip in a pre-formed plasma : toward axial pumping x-ray laser2007

    • 著者名/発表者名
      T.Kawachi
    • 雑誌名

      第7回光量子科学研究シンポジウム論文集 JAEA-Conf 2007-001

      ページ: 237-237

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Observation of density dip in a pre-formed plasma : toward axial pumping x-ray laser2007

    • 著者名/発表者名
      T.Kawachi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 10th international conference on x-ray lasers, IOP-CP (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 斜入射励起法によるX船レ-ザ-の高効率化2007

    • 著者名/発表者名
      長谷川 登
    • 雑誌名

      第7回光量子科学研究シンポジウム論文集 2007-001

      ページ: 233-233

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Observation of plasma waveguide in preformed plasma pumped by double pulse laser irradiation : toward axial pumping x-ray laser2007

    • 著者名/発表者名
      T.Kawachi
    • 雑誌名

      Proceedings of JAEA-KPSI symposium on Advanced Photon Research 2007-001

      ページ: 237-237

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Observation of density dip in a pre-formed plasma : toward axial pumping x-ray lasers2007

    • 著者名/発表者名
      T.Kawachi
    • 雑誌名

      Proceedings of 10^th International conference on x-ray lasers 10P-CP(In press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of a chirped pulse amplification laser with zigzag slab Nd : glass amplifiers dedicated to x-ray laser research2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Ochi
    • 雑誌名

      Applied Optics Vol.46

      ページ: 1500-1500

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of chirped pulse amplification laser with zigzag Nd : glass amplifiers dedicated to x-ray laser research2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Ochi
    • 雑誌名

      Applied Optics 46

      ページ: 1500-1500

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Improvement of effciency of x-ray laser using grazing incidence pumping2006

    • 著者名/発表者名
      N.Hasegawa
    • 雑誌名

      Proceedings of JAEA-KPSI symposium on Advanced Photon Research 2007-001

      ページ: 233-233

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Observation of density dip in a pre-formed plasma : toward axial pumping x-ray laser2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kawachi
    • 雑誌名

      Proceedings of JAEA-KPSI symposium on Advanced Photon Research 2007-001

      ページ: 237-237

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Delelopment of a chirped pulse amplfication laser with zigzag slab Nd : glass amplifiers dedicated to x-ray laser research.2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Ochi
    • 雑誌名

      Applied Optics, 46

      ページ: 1500-1500

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Recent progress in x-ray laser research in JAERI2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kawachi
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE, Soft X-ray Lasers and Application VI Vol.5919

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of x-ray lasers in JAEA2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kawachi
    • 雑誌名

      Topical Meeting of the Laser Society of Japan 342

      ページ: 43-43

    • NAID

      10017075881

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] X-ray lasers2005

    • 著者名/発表者名
      H.Daido
    • 雑誌名

      J. Plasma and Fusion Research Vol.81

      ページ: 126-126

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] フルコヒーレントX線レーザーの開発とその応用2005

    • 著者名/発表者名
      田中桃子
    • 雑誌名

      第6回光量子科学研究シンポジウム論文集 JAERI-Conf 2005-004

      ページ: 19-19

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 過渡利得励起X線レーザーの時間的特性2005

    • 著者名/発表者名
      越智義浩
    • 雑誌名

      第6回光量子科学研究シンポジウム論文集 JAERI-Conf 2005-004

      ページ: 181-181

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characterization of an Emission from rear-side of a thin foil irradiated by a ultra-short laser pulse2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kawachi
    • 雑誌名

      第6回光量子科学研究シンポジウム論文集 JAERI-Conf 2005-004

      ページ: 171-171

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fundamental and harmonics emission from the rear side of a thin overdense foil irradiated by intense ultrashort laser pulse2005

    • 著者名/発表者名
      K.Eidmann
    • 雑誌名

      Physical Review E Vol.72

      ページ: 36413-36413

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Recent progress in x-ray laser research in JAERI2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kawachi
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE, Soft x-ray lasers and application VI Vol. 5919

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of plasma x-ray lasers in JAEA2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kawachi
    • 雑誌名

      Report on the 342^<nd> Topical Meeting of the Laser Society of Japan

      ページ: 43-43

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] X-ray Lasers2005

    • 著者名/発表者名
      H Daido
    • 雑誌名

      Journal of Plasma and Fusion Research Vol. 81

      ページ: 126-126

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of x-ray lasers in JAERI2005

    • 著者名/発表者名
      M.Tanaka
    • 雑誌名

      Proceedings of JAERI symposium on Advanced Photon Research 2005-004

      ページ: 19-19

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurement of duration of TCE x-ray lasers2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Ochi
    • 雑誌名

      Proceedings of JAERI symposium on Advanced Photon Research 2005-004

      ページ: 181-181

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characterization of an Emission from rear-side of a thin foil irradiated by a ultra-short laser pulse2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kawachi
    • 雑誌名

      Proceedings of JAERI symposium on Advanced Photon Research 2005-004

      ページ: 171-171

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fundamental and harmonics emission from the rear side of a thin overdense foil irradiated by intense ultrashort laser pulse2005

    • 著者名/発表者名
      T.Eidmann
    • 雑誌名

      Physical Review E 72

      ページ: 36413-36413

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Recent progress in X-ray laser research in JAERI2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kawachi, K.Nagashima, M.Kishimoto, N.Hasegawa, M.Tanaka, Y.Ochi, M.Nishikino, H.Kawazome, R.Tai, K.Namikawa Y.Kato
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE : Soft x-ray lasers and Application VI 5919

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Plasma Polarization Spectroscopy (text book)

    • 著者名/発表者名
      T.Fujimoto
    • 雑誌名

      Springer Verlag (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] Plasma polarization Spectroscopy (Chapter 10)2007

    • 著者名/発表者名
      T.Fujimoto
    • 出版者
      Springer verlag(In press)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] Plasma Polarization Spectroscopy2007

    • 著者名/発表者名
      T.FUjimoto
    • 出版者
      Springer verlag(In press)
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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