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超高強度レーザー駆動ガンマ線発生と光核反応による多様な量子ビーム発生

研究課題

研究課題/領域番号 25400540
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 プラズマ科学
研究機関福岡工業大学 (2014-2015)
公益財団法人レーザー技術総合研究所 (2013)

研究代表者

中村 龍史  福岡工業大学, 情報工学部, 准教授 (40318796)

連携研究者 早川 岳人  日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 上席研究員 (70343944)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードlaser-plasma interaction / gamma-ray souce / radiation transport / pair-creation / PIC simulation / radiation reaction / プラズマ物理学 / 高エネルギー密度科学 / 量子ビーム / 高強度場科学 / 量子ビーム発生 / 光核反応 / 電子陽電子対生成 / 超高強度レーザー / レーザー駆動ガンマ線 / レーザープラズマ相互作用 / 放射反作用 / ガンマ線発生 / 粒子シミュレーション / 量子ビーム源
研究成果の概要

超高強度レーザーと物質との相互作用では、放射反作用効果が無視できなくなる。このような場合、高密度のガンマ線が発生することが指摘されている。本研究では、ガンマ線の発生過程から輸送過程までをコンシステントに解くための新しい粒子シミュレーションコードの開発を行った。そこでは、レーザープラズマ相互作用およびガンマ線発生過程はParticle-in-Cell手法を用い、発生したガンマ線の物質中での輸送過程はモンテカルロ手法により導入した。開発したコードは放射線輸送コードPHITSにより精度の検証を行った。このコードを使い、超高強度レーザー生成プラズマからの陽電子線の可能性について検討した。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Laser-driven g-ray, positron, and neutron source from ultra-intense laser-matter interactions2015

    • 著者名/発表者名
      T.Nakamura and T.Hayakawa
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas

      巻: 22 号: 8 ページ: 083113-083113

    • DOI

      10.1063/1.4928889

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Numerical modeling of quantum beam generation from ultra-intense laser-matter interactions2015

    • 著者名/発表者名
      T.Nakamura, T.Hayakawa
    • 雑誌名

      Laser and particle beams

      巻: 33 号: 2 ページ: 151-155

    • DOI

      10.1017/s0263034615000269

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 粒子シミュレーションにおける輻射放出モデル2014

    • 著者名/発表者名
      中村龍史
    • 雑誌名

      プラズマ核融合学会誌

      巻: 90 ページ: 419-425

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 高強度レーザーによる超高出力ガンマ線発生2013

    • 著者名/発表者名
      中村龍史
    • 雑誌名

      放射線化学

      巻: 95 ページ: 11-19

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] レーザー生成プラズマからの準単色陽電子発生2016

    • 著者名/発表者名
      中村龍史、早川岳人
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東北学院大学
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Transport of laser-driven gamma-rays in ultra-intense laser-matter interactions2015

    • 著者名/発表者名
      T.Nakamura and T.Hayakawa
    • 学会等名
      IFSA2015
    • 発表場所
      Seatle, USA
    • 年月日
      2015-09-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Generation and transport of gamma-rays in ultra-intense laser-matter interactions2015

    • 著者名/発表者名
      T.Nakamura and T.Hayakawa
    • 学会等名
      EPS/DPP
    • 発表場所
      Lisbon, Portugal
    • 年月日
      2015-06-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] レーザー駆動ガンマ線と物質との相互作用2015

    • 著者名/発表者名
      中村龍史、早川岳人
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      早稲田大学(新宿区)
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Propagation of intense electro-magnetic field in a gas-media2014

    • 著者名/発表者名
      T.Nakamura
    • 学会等名
      Network based information system 2014
    • 発表場所
      Salerno, Italy
    • 年月日
      2014-09-10 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Numerical study on quantum beam generation from laser-plasma interactions2014

    • 著者名/発表者名
      T.Nakamura, T.Hayakawa
    • 学会等名
      33rd European conference on laser-matter interactions
    • 発表場所
      Paris, France
    • 年月日
      2014-08-31 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Laser-driven gamma-ray source via radiation reaction effect2013

    • 著者名/発表者名
      中村龍史他
    • 学会等名
      IFSA2013
    • 発表場所
      奈良県公会堂
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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