シングルショットレーザー航跡場フェムト秒イメージング

• 研究課題/領域番号: 20340107
• 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: 原子・分子・量子エレクトロニクス
• 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: 近藤 公伯 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, リーダー (80225614)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2010年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2009年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2008年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
• キーワード: 超高速光技術 / レーザー加速 / 相対論プラズマ / 周波数空間干渉 / 周波数領域干渉 / レーザー航跡場 / フライングミラー / フェムト秒ムービー / レーザー電子加速 / プラズマフォトニクス / 電子バンチ

研究概要

相対論的プラズマによる電子並びにイオン加速を効率よく起こすためにシングルショットでそのダイナミクスが観測可能な計測法の検討を進めた。具体的なレーザー電子加速としてはガスジェットガス種を変えることでアルゴンガスによる安定した準単色電子加速が可能であることを示した。またイオン加速においては薄膜を利用して最大23MeVのプロトン加速を観測した。

研究成果

• [雑誌論文] Measurement of relative biological effectiveness of protons in human cancer cells using a laser-driven quasimonoenergetic proton beamline (2011)
  • 著者名/発表者名: A.Yogo, 他
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 98 ページ: 53701-53701
• [雑誌論文] Model experiment of cosmic ray acceleration due to an incoherent wakefield induced by an intense laser puls (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Kuramitsu, 他
  • 雑誌名: Phys.Plasmas 18 ページ: 10701-10701
• [雑誌論文] Experimental evidence of nonthermal acceleration of relativistic electrons by an intense laser pulse (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Kuramitsu, 他
  • 雑誌名: Phys.Rev.E 83 ページ: 26401-26401
• [雑誌論文] Measurement of relative biological effectiveness of protons in human cancer cells using a laser-driven quasimonoenergetic proton beamline (2011)
  • 著者名/発表者名: A.Yogo, 他18名中19番日
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 巻: 98 ページ: 53701-53701
  • 査読あり
• [雑誌論文] Model experiment of cosmic ray acceleration due to an incoherent wakefield induced by an intense laser pulse (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Kuramitsu, 他19名中3番目
  • 雑誌名: Phys.Plasmas 巻: 18 ページ: 10701-10701
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental evidence of nonthermal acceleration of relativistic electrons by an intense laser pulse (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Kuramitsu, 他20名中3番目
  • 雑誌名: Phys.Rev.E 巻: 83 ページ: 26401-26401
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulation of Laser-Accelerated Proton Focusing and Diagnostics with a Permanent Magnet Quadrapole Triplet (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Sakaki, 他
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research : Rapid Comm. 5 ページ: 9-9
• [雑誌論文] Measurement and simulated transport of 1.9 MeV laser-accelerated proton bunches through an integrated test beam line at 1 Hz (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Nishiuchi, 他
  • 雑誌名: Shirai, Phys.Rev.ST-AB 13 ページ: 71304-71304
• [雑誌論文] Correlation between laser accelerated MeV proton and electron beams using simple fluid model for target normal sheath acceleration (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Tampo, 他
  • 雑誌名: Phys.Plasmas 17 ページ: 73110-73110
• [雑誌論文] High temporal and spatial quality petawatt-class Ti : sapphire chirped-pulse amplification laser system (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Kiriyama, 他
  • 雑誌名: Opt.Lett. 35 ページ: 1497-1497
• [雑誌論文] Simulation of Laser-Accelerated Proton Focusing and Diagnostics with a Permanent Magnet Quadrapole Triplet (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Sakaki, 他9名中7番目
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research : Rapid Comm. 巻: 5 ページ: 9-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement and simulated transport of 1.9 MeV laser-accelerated proton bunches through an integrated test beam line at 1 Hz (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Nishiuchi, 他30名中22番目
  • 雑誌名: Phys.Rev.ST-AB 巻: 13 ページ: 71304-71304
  • 査読あり
• [雑誌論文] Correlation between laser accelerated MeV proton and electron beams using simple fluid model for target normal sheath acceleration (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Tampo, 他12名中4番目
  • 雑誌名: Phys.Plasmas 巻: 17 ページ: 73110-73110
  • 査読あり
• [雑誌論文] High temporal and spatial quality petawatt-class Ti : sapphire chirped-pulse amplification laser system (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Kiriyama, 他19名中14番目
  • 雑誌名: Opt.Lett. 巻: 35 ページ: 1497-1499
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superthermal and efficient-heating modes in the interaction of a cone target with ultraintense laser light (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Nakamura, 他
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 102 ページ: 45009-45009
• [雑誌論文] Plasma physics and laser development for the Fast-Ignition Realization Experiment (FIREX) Project (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Azechi, 他
  • 雑誌名: Nucl.Fusion 49 ページ: 104024-104024
• [雑誌論文] Generation of stable and low-divergence 10-MeV quasimonoenergetic electron bunch using argon gas jet (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Mori, 他
  • 雑誌名: Phys.Rev.ST-AB 12 ページ: 82801-82801
• [雑誌論文] Autoinjection of electrons into a wake field using a capillary with attached cone (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Mori, 他
  • 雑誌名: Phys.Plasmas 16 ページ: 123103-123103
• [雑誌論文] Autoinjection of electrons into a wake field using a capillary with attached cone (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Mori, Y.Sentoku, K.Kondo, 他15名
  • 雑誌名: Phys.Plasmas 16 ページ: 123103-123103
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation of stable and low-divergence 10-MeV quasimonoen ergetic electron bunch using argon gas jet (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Mori, K.Kondo, 他12名
  • 雑誌名: Phys.Rev.ST-AB 12 ページ: 82801-82801
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plasma physics and laser development for the Fast-Ignition Realization Experiment (FIREX) Project (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Azechi, 他38名中12番目
  • 雑誌名: Nucl.Fusion 49 ページ: 104024-104024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superthermal and efficient-heating modes in the interaction of a cone target with ultraintense laser light (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Nakamura, 他11名
  • 雑誌名: Physical Review Letters 102 ページ: 45009-45009
  • 査読あり
• [雑誌論文] プラズマの空間的周期構造の生成とレーザー光制御への応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 近藤公伯、児玉了祐
  • 雑誌名: プラズマ・核融合学会誌 84 ページ: 199-203
  • NAID: 110006657335
• [雑誌論文] Fast Heating of Cylinderically Imploded Plasmas by Petawatt Laser Light (2008)
  • 著者名/発表者名: H.Nakamura, 他
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 100 ページ: 165001-165001
• [雑誌論文] Absolute calibration of imaging plate for GeV electrons (2008)
  • 著者名/発表者名: N.Nakanii, 他
  • 雑誌名: Rev.Sci.Instrum. 79 ページ: 66102-66102
• [雑誌論文] Split-aperture laser pulse compressor design tolerant to alignment and line-density difference (2008)
  • 著者名/発表者名: M.C.Rushford, 他
  • 雑誌名: Opt.Lett. 33 ページ: 1902-1904
• [雑誌論文] Spectrum modulation of relativistic electrons by laser wakefield (2008)
  • 著者名/発表者名: N.Nakanii, 他
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 93 ページ: 81501-81501
• [雑誌論文] スペクトル干渉法によるフェムト秒生成プラズマの計測 (2008)
  • 著者名/発表者名: 近藤公伯
  • 雑誌名: 光学 37 ページ: 648-650
  • NAID: 10024448267
• [雑誌論文] Spectrum modulation of relativistic electrons by laser wakefield (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Nakanii, K. Kondo, 他17名
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 93 ページ: 81501-81501
  • 査読あり
• [雑誌論文] Split-aperture laser pulse compressor design tolerant to alignment and line-density difference (2008)
  • 著者名/発表者名: M. C. Rushford, 他8名
  • 雑誌名: Optics Letters 33 ページ: 1902-1904
  • 査読あり
• [雑誌論文] Absolute calibration of imaging plate for GeV electrons (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Nakanii, K. Kondo, 他12名
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 79 ページ: 66102-66102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fast Heating of Cylinderically Imploded Plasmas by Petawatt Laser Light (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Nakamura, 他8名
  • 雑誌名: Physical Review Letters 100 ページ: 165001-165001
  • 査読あり
• [雑誌論文] プラズマの空間的周期構造の生成とレーザー光制御への応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 近藤公伯
  • 雑誌名: プラズマ・核融合学会誌 84 ページ: 199-203
  • NAID: 110006657335
  • 査読あり
• [学会発表] High power laser science at JAEA (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Kondo
  • 学会等名: JSPS Asian CORE Workshop on Next Generation Ultra-Short Pulse Lasers for High Field Ultrafast Science
  • 発表場所: RIKEN Wako, Japan
  • 年月日: 2011-03-03
• [学会発表] High power laser science at JAEA (2011)
  • 著者名/発表者名: Kiminori Kondo
  • 学会等名: JSPS Asian CORE Workshop on Next Generation Ultra-Short Pulse Lasers for High Field and Ultrafast Science
  • 発表場所: 理化学研究所 コーポレーションセンター
  • 年月日: 2011-03-03
• [学会発表] 高強度レーザー技術の現状と展望 (2010)
  • 著者名/発表者名: 近藤公伯
  • 学会等名: 日本物理学会春
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-23
• [学会発表] 日本物理学会 春 (2010)
  • 著者名/発表者名: 近藤公伯
  • 学会等名: 高強度レーザー技術の現状と展望 (招待講演)
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-23
• [学会発表] チャープパルス増幅動作を伴うカーレンズモードロックリングキャビティー (2009)
  • 著者名/発表者名: 近藤公伯、小菅淳、杉山僚
  • 学会等名: 応用物理学会秋
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] チャープパルス増幅動作を伴うカーレンズモードロックリングキャビティー (2009)
  • 著者名/発表者名: 近藤公伯、小菅淳、杉山僚
  • 学会等名: 応用物理学会 秋
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] Ultrafast high field science (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Kondo
  • 学会等名: 3rd Asian Summer School on Laser-Plasma Acceleration and Radiation
  • 発表場所: APRI GIST Gwanju, Korea
• [学会発表] Ultrafast Plasma Photonics -measurement and control of laser wakefield- (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Kondo
  • 学会等名: International Conference on Plasma Physics 2008
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
• [学会発表] Stable 10 MeV class quasi-mono energetic electron bunch generation by laser wakefield and self-channeling (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Kondo, 他
  • 学会等名: International Conference on Ultrahigh Intensity Lasers 2008
  • 発表場所: Tongli, China
• [学会発表] Ultrafast high field science (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Kondo
  • 学会等名: 3^<rd> Asian Summer School on Laser-Plasma Acceleration and Radiation
  • 発表場所: APRI GIST Gwangju, Korea
• [学会発表] Ultrafast Plasma Photonics-measurement and control of laser wakefield- (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Kondo
  • 学会等名: International Conference on Plasma Physics 2008
  • 発表場所: Hukuoka Japan
• [学会発表] Stable 10MeV class quasi-mono energetic electron bunch generation by laser wakefield and self-channeling (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Kondo, 他8名
  • 学会等名: International Conference on Ultrahigh Intensity Lasers
  • 発表場所: Tongli, China
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://wwwapr.kansai.jaea.go.jp/aprc/beam-ldpb.html
• [備考]
  • URL: http://wwwapr.kansai.jaea.go.jp/aprc/beam-ldpb.html
• [備考]
  • URL: http://wwwapr.kansai.jaea.go.jp/aprc/beam-unit/ion/
• [産業財産権] チャープパルス増幅を利用した光発振器内での強光電磁場発生器 (2009)
  • 発明者名: 近藤公伯、杉山僚
  • 権利者名: 独立行政法人日本原子力研究開発機構
  • 産業財産権番号: 2009-006125
  • 出願年月日: 2009-01-14
• [産業財産権] チャープパルス増幅を利用した光発振器内での強光電磁場発生器 (2009)
  • 発明者名: 近藤公伯、神門正城、杉山僚
  • 権利者名: 独立行政法人日本原子力研究開発機構
  • 産業財産権番号: 2009-142687
  • 出願年月日: 2009-06-15
• [産業財産権] チャープパルス増幅を利用した光発振器内での強光電磁場発生器 (2009)
  • 発明者名: 近藤公伯, 杉山僚
  • 権利者名: (独)日本原子力研究開発機構
  • 産業財産権番号: 2009-006125
  • 出願年月日: 2009-01-14