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フェムト秒電子バンチ生成とその計測及びコントロール

研究課題

研究課題/領域番号 23600010
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 量子ビーム科学
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

小瀧 秀行  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 量子ビーム応用研究センター, 研究副主幹 (60354974)

研究分担者 神門 正城  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門量子ビーム応用研究センター, 研究主幹 (50343942)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2011年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードレーザー加速電子ビーム / パルス幅計測 / 電子振動 / フェムト秒電子ビーム / 電子ビームコントロール / 相対論的自己収束 / 波長シフト / 周波数アップシフト / レーザー加速 / 超短パルス電子ビーム / 遷移放射光
研究概要

レーザープラズマ相互作用により生成されるレーザー加速電子ビームは、フェムト秒(1フェムト秒 = 1000兆分の1秒)という超短パルスであることが予想されている。本電子ビーム応用は、化学反応過程の測定や制御につながる。
本研究により、レーザー加速電子ビームの安定生成とそのパルス幅測定を行った。ターゲットとして、安全上及びプラズマ中の電子密度を容易に得るためにヘリウムを用いている。これを窒素に替え、安定電子ビーム生成に成功した。また、生成電子ビームをレーザー場で振動させ、その電子振動の計測より、電子ビームのパルス幅測定を行い、1.7フェムト秒という超短パルス電子ビームの計測に成功した。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Space- and time-resolved observation of extreme laser frequency upshifting during ultrafast-ionization2013

    • 著者名/発表者名
      A. Giulietti, A. Andre, S. D. Dufrenoy, D. Giulietti, H. Kotaki, 他8名
    • 雑誌名

      Phys. Plasmas

      巻: vol.20 号: 8 ページ: 82307-82307

    • DOI

      10.1063/1.4818602

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Xe K-shell X-ray generation using conical nozzle and 25 TW laser2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Hayashi, A. S. Pirozhkov, M. Kando, K. Ogura, H. Kotaki, 他4名
    • 雑誌名

      Laser Part. Beams

      巻: vol.31 号: 3 ページ: 419-425

    • DOI

      10.1017/s0263034613000190

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stability improvement of a laser-accelerated electron beam and the pulse width measurement of the electron beam2012

    • 著者名/発表者名
      H. Kotaki, M. Mori, Y. Hayashi, M. Kando, I. Daito, 他4名
    • 雑誌名

      Problems of Atomic Science and Technology

      巻: vol.82 ページ: 134-138

    • URL

      http://vant.kipt.kharkov.ua/CONTENTS/CONTENTS_2012_6.html

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] オプティカルインジェクションを用いた単色エネルギー電子ビームの安定生成2012

    • 著者名/発表者名
      小瀧秀行
    • 雑誌名

      レーザー研究

      巻: vol.40 ページ: 814-818

    • NAID

      10031127745

    • URL

      http://www.lsj.or.jp/laser/ab_index_40.html

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Splash plasma channels produced by picosecond laser pulses in argon gas for laser wakefield acceleration2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Mizuta, T. Hosokai, S. Masuda, A. Zhidkov, K. Makito, N. Nakanii. S. Kajino, A. Nishida, M. Kando, M. Mori, H. Kotaki, Y. Hayashi, S. V. Bulanov, and R. Kodama
    • 雑誌名

      Physical Review Special Topics - Accelerators and Beams

      巻: 15 号: 12 ページ: 121301-121301

    • DOI

      10.1103/physrevstab.15.121301

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Soft X-ray Harmonic Comb from Relativistic Electron Spikes2012

    • 著者名/発表者名
      A. S. Pirozhkov, M. Kando, et al
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett

      巻: 108 号: 13 ページ: 135004-135004

    • DOI

      10.1103/physrevlett.108.135004

    • URL

      http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.108.135004

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stablity improvement of a laser-accelerated electron beam and the pulse width measurement of the electron beam2012

    • 著者名/発表者名
      H. Kotaki, et al.
    • 雑誌名

      Problems of Atomic Science and Technology

      巻: 82 (6) ページ: 134-137

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Condition of MeV electron bunch generated from Argon gas-jet target in self-modulated laser wakefield regime2011

    • 著者名/発表者名
      Michiaki Mori, 他
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan

      巻: 80 号: 10 ページ: 10501-10501

    • DOI

      10.1143/jpsj.80.105001

    • NAID

      210000109243

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of the Laser Contrast Ratio within Picosecond Timescales on Generating a High-Quality Electron Beam by Laser–Plasma Interaction2011

    • 著者名/発表者名
      H. Kotaki, M. Kando, I. Daito, T. Kameshima, K. Kawase, 他13名
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: vol.50 号: 6R ページ: 66401-66401

    • DOI

      10.1143/jjap.50.066401

    • NAID

      40018868742

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Manipulation and electron-oscillation-measurement of laser accelerated electron beams2011

    • 著者名/発表者名
      H. Kotaki, Y. Hayashi, K. Kawase, M. Mori, M. Kando, 他4名
    • 雑誌名

      Plasma Phys. Control. Fusion

      巻: vol.53 号: 1 ページ: 14009-14009

    • DOI

      10.1088/0741-3335/53/1/014009

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Electron and photon acceleration by interaction between laser and plasma2014

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Kotaki.
    • 学会等名
      International Conference on High Energy Density Sciences 2014 (HEDS2014)
    • 発表場所
      神奈川県横浜市
    • 年月日
      2014-04-24
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Electron and photon acceleration by interaction between laser and plasma2014

    • 著者名/発表者名
      H. Kotaki, Y. Hayashi, M. Mori, M. Kando, J. K. Koga, and S. V. Bulanov
    • 学会等名
      International Conference on High Energy Density Science 2014
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Limitation of the Plasma Channel due to the Frequency Blueshift2013

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Kotaki.
    • 学会等名
      The Eighth International Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications (IFSA 2013)
    • 発表場所
      奈良県奈良市
    • 年月日
      2013-09-09
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Limitation of the Plasma Channel due to the Frequency Blueshift2013

    • 著者名/発表者名
      H. Kotaki, Y. Hayashi, M. Mori, M. Kando, J. K. Koga, and S. V. Bulanov
    • 学会等名
      8th International Conference on Inertial Fusion Science and Application
    • 発表場所
      奈良県新公会堂(奈良県奈良市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Stability Improvement of a Laser-Accelerated Electron Beam and The Pulse Width Measurement of The Electron Beam2012

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Kotaki.
    • 学会等名
      International Conference and School on Plasma Physics Workshop (Alushta-2012)
    • 発表場所
      Alushta (Crimea), Ukraine
    • 年月日
      2012-09-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Stability improvement of laser accelerated electron beams2012

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Kotaki.
    • 学会等名
      International Conference on High Energy Density Sciences 2012 (HEDS2012)
    • 発表場所
      神奈川県横浜市
    • 年月日
      2012-04-26
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 短パルス高強度レーザーのプラズマ透過光スペクトル計測2012

    • 著者名/発表者名
      小瀧秀行
    • 学会等名
      日本物理学会 第67回年次大会
    • 発表場所
      兵庫
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Ultra-short X-ray and electron generation via laser-plasma interaction2011

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Kotaki.
    • 学会等名
      PLASMA2011
    • 発表場所
      石川県金沢市
    • 年月日
      2011-11-24
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ultra-short X-ray and electron generation via laser-plasma interaction2011

    • 著者名/発表者名
      H. Kotaki
    • 学会等名
      PLASMA2011(招待講演)
    • 発表場所
      金沢
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Stability improvement of laser accelerated electron beams

    • 著者名/発表者名
      H. Kotaki, et al.
    • 学会等名
      International Conference on High-Energy Density Science 2012 (HEDS 2012)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜、神奈川
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Stablity improvement of a laser-accelerated electron beam and the pulse width measurement of the electron beam

    • 著者名/発表者名
      H. Kotaki, et al.
    • 学会等名
      International Conference and School on Plasma Physics and Controlled Fusion (Alushta-2012)
    • 発表場所
      Alushta, Ukraine
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] レーザープラズマ相互作用によるレーザーの周波数ブルーシフトとプラズマチャネルへの影響

    • 著者名/発表者名
      H. Kotaki, et al.
    • 学会等名
      レーザー学会 第33回年次大会
    • 発表場所
      姫路商工会議所、姫路、兵庫
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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