PW級フェムト秒レーザーによる超高温非平衡固体密度重元素プラズマの形成過程の解明

• 研究課題/領域番号: 22H00121
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分14:プラズマ学およびその関連分野
• 研究機関: 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構
• 研究代表者: 西内 満美子 (高井満美子) 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 光量子科学研究部, 上席研究員 (70391315)
• 研究分担者: 千徳 靖彦 大阪大学, レーザー科学研究所, 教授 (10322653) ; 榊 泰直 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 光量子科学研究部, 上席研究員 (00354746) ; 劉 暢 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 光量子科学研究部, 博士研究員 (20894629) ; 今 亮 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 光量子科学研究部, 主任技術員 (80725838)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 41,730千円 (直接経費: 32,100千円、間接経費: 9,630千円); 2022年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
• キーワード: 高温・高密度非平衡プラズマ / 超高強度レーザー / 多価重イオン

研究開始時の研究の概要

本研究ではPW級フェムト秒レーザーの時間波形を制御し超高温固体密度重金属プラズマを生成する。輻射される硬X線のピコ秒時間分解計測及び広帯域温度計測を行い、発生する重イオンの価数・エネルギーを同時計測し、プラズマ内部の加熱・電離及び加速場のダイナミクスの履歴を捉え、重金属プラズマ形成過程と加速過程の包括的理解と制御を目指す。本手法の確立により、巨大加速器で作り出された重元素や不安定核種を、PW級フェムト秒レーザーにより、所望の多価電離ビームとして極短時間で取り出し可能となり、原子核や物性研究での新領域の開拓へつながるブレークスルーとなる。