| 研究課題/領域番号 |
06452431
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
井澤 靖和 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 教授 (10029316)
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| 研究分担者 |
陳 延偉 琉球大学, 工学部, 講師 (60236841)
阪部 周二 大阪大学, 工学部, 講師 (50153903)
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| キーワード | レーザーウラン濃縮 / 近共鳴相互作用 / 非線形伝搬特性 / 空間不均一 / ビームブレークアップ / 自己位相変調 |
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| 研究概要 |
原子法レーザーウラン濃縮では、非標的同位体原子とレーザー光の非線形近共鳴相互作用がレーザービームの伝搬特性を支配する。レーザー光強度や原子蒸気密度に空間的不均一があると、伝搬に伴ないビームブレークアップを引きおこす可能性がある。実験とシミュレーション両面より、空間不均一がビーム伝搬特性に及ぼす効果を評価することが本研究の目的である。今年度の成果は以下の通りである。
1)シミュレーションコードの開発
レーザー光伝搬シミュレーションコード(CEALIS-P)を2次元に拡張し、空間的に不均一な強度分布を有するレーザー光の伝搬特性を解析した。近共鳴状態での自己収束効果による不均一性の成長と、回折効果による成長の緩和について解析解を導き、シミュレーションによる結果と比較した。線形成長領域では両者で良い一致が得られ、最大成長率を与える不均一性の空間周波数に対する見通しが得られた。非線形成長領域での解析が今後の課題である。さらに蒸気密度分布の不均一性がレーザー光の空間強度不均一に及ぼす影響についても解析を開始し、より顕著な影響があらわれるという予備的結果を得ている。
2)レーザービーム伝搬実験によるコードの検証
Sm蒸気中に色素レーザービームを入射して長距離伝搬させ、伝搬に伴うレーザー光空間強度分布の変化をストリークカメラにより観測した。色素レーザーの波長をSm原子に対し、共鳴および近共鳴状態に選び、伝搬特性を測定した。共鳴状態では自己誘導透過によるビームの分裂が、また近共鳴状態では自己収束が観測され、それぞれシミュレーション結果とよい一致を得てコードの正当性を検証した。
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