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レーザーブレイクダウンしきい値近傍のパーコレーションモデルによる統一的理解

研究課題

研究課題/領域番号 25610173
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 プラズマ科学
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

加藤 進  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 電子光技術研究部門, 主任研究員 (20356786)

研究分担者 佐々木 明  国立研究開発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 (10215709)
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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2013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ブレイクダウン / 準安定状態 / 光学結晶 / ブレークダウン / 絶縁破壊 / 長寿命励起状態 / パーコレーション
研究成果の概要

レーザーブレークダウンを統一的に理解するため,物理機構の理解がパルスレーザーに比べて遅れている連続レーザーについて,光学材料の中でも広く利用されているLiNbO3系結晶を対象に,その素過程を調べた.

これらの結晶には,可視域から赤外域の光を吸収する長寿命のポーラロンが存在することが知られている.連続レーザーによるブレークダウンの原因として,この長寿命のポーラロンが関与する光誘起吸収モデルを提案した.このモデルは実験で観測されているブレークダウンしきい値を説明するひとつの候補となる.

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 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Rate-equation model of light-induced heating in LiNbO3-type crystals under high-average-power laser irradiation2016

    • 著者名/発表者名
      Susumu Kato, Sunao Kurimura, and Norikatsu Mio
    • 雑誌名

      Optical Materials Express

      巻: 6 号: 2 ページ: 396-401

    • DOI

      10.1364/ome.6.000396

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Simulation of discharge in insulating gas from initial partial discharge to growth of a stepped leader using the percolation model2016

    • 著者名/発表者名
      A. Sasaki, S. Kato, E. Takahashi, Y. Kishimoto, T. Fujii, S. Kanazawa
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 55 号: 2 ページ: 026101-026101

    • DOI

      10.7567/jjap.55.026101

    • NAID

      210000146037

    • 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] Induced heating by nonlinear absorption in LiNbO3-type crystals under continuous-wave laser irradiation2015

    • 著者名/発表者名
      Susumu Kato, Sunao Kurimura, Hwan Hong Lim, Norikatsu Mio
    • 雑誌名

      Optical Materials

      巻: 40 ページ: 10-13

    • DOI

      10.1016/j.optmat.2014.11.029

    • 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] Statistics of Clusters of Ionized Regions in the Simulation of Discharge using a Percolation Model2014

    • 著者名/発表者名
      Akira SASAKI, Susumu KATO
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 9 号: 0 ページ: 3401120-3401120

    • DOI

      10.1585/pfr.9.3401120

    • NAID

      130005260469

    • ISSN
      1880-6821
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A percolation model of the streamer discharge2014

    • 著者名/発表者名
      A. Sasaki, S. Kato, E. Takahashi, and S. Kanazawa
    • 雑誌名

      Pacific Physics Conference

      巻: in Press

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] LiNbO3 結晶における光励起吸収の緩和に関する カイネティックモデル2016

    • 著者名/発表者名
      加藤 進
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大(宮城県)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Rate-equation model of light-induced heating in LiNbO3-type crystals under high-average-power laser irradiation2015

    • 著者名/発表者名
      Susumu Kato, Sunao Kurimura, and Norikatsu Mio
    • 学会等名
      Nonlinear Optics 2015
    • 発表場所
      Kauai, Hawaii United States
    • 年月日
      2015-07-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高平均出力レーザー光の吸収に対するポーラロンによるカイネティックモデル2014

    • 著者名/発表者名
      加藤 進, 栗村直, Hwan Hong LIM, 三尾典克
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学(愛知県春日井市)
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] パーコレーションモデルによるSF6ガス中の放電の特性の解析2014

    • 著者名/発表者名
      佐々木明、鳥居建男、加藤進、高橋栄一、岸本泰明、藤井隆、金澤誠司
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Catastrophic Breakdown in Nonlinear Optical Crystals under Continuous-wave Laser Irradiation2013

    • 著者名/発表者名
      加藤進
    • 学会等名
      4th International Workshop on Mechanisms of Vacuum Arcs (MeVArc 2013) (04-7 November 2013)
    • 発表場所
      Hotel Les Aiglons (Chamonix,France)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] SF6ガス中の放電の時空間の構造形成のパーコレーションモデルによる解析2013

    • 著者名/発表者名
      佐々木 明、鳥居建男、加藤進、高橋栄一
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県)
    • 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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