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1998 年度 実績報告書

超高強度レーザーによるGeV電子の生成と加速

研究課題

研究課題/領域番号 09480092
研究機関大阪大学

研究代表者

北川 米喜  大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助教授 (40093405)

研究分担者 田中 和夫  大阪大学, 工学部, 助教授 (70171741)
三間 圀興  大阪大学, レーザー核融合研究センター, 教授 (30033921)
西原 功修  大阪大学, レーザー核融合研究センター, 教授 (40107131)
高部 英明  大阪大学, レーザー核融合研究センター, 教授 (20150352)
児玉 了祐  大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助手 (80211902)
キーワード自己変調航跡場 / 超高強度レーザー / ガスジェット / 粒子加速 / 電子スペクトロメーター / ガスパフ / 縦電場 / ラマン散乱
研究概要

本研究の目的は、高強度短パルスレーザーでガスジェットプラズマ中に大振幅自己変調航跡場を励起し、その縦電場で、入射MeV電子ビームを、数百Me以上に加速することである。そのため、高強度短パルスレーザーの開発と、レーザー同期電子ビーム源の開発、プラズマ源としてのガスパフの開発を行い、照射実験を行いつつある。
0.4ps-60TWの超短パルスガラスレーザーの建設がほぼ完了した現在、パルス幅0.4psの圧縮に成功し、18Jをターゲットに照射し、照射強度6x10^<18>W/cm^2を得た。
1MeV同軸マルクス電源のダイオードにYAGレーザー光を照射し、それと時間的に同期した電子ビームを取り出す研究を行った。レーザーパルス幅10nsに対して、1.1〜2.6MeVの電子放出時間の同期精度として、1.2nsを達成した。高密度ガスプラズマ生成用のガスパフの開発の結果、水素ガスで噴出ガス分子密度として10^<19>/cm^3を達成した。
これらの成果を用いて、自己変調航跡場の励起と粒子加速の実験を行った。その結果、電子密度1x10^<19>/cm^3のプラズマ中を数ミリにわたって、航跡場が形成され、プラズマ波の振幅が35%、縦電場に換算して100GV/mであることが観測された。高エネルギープロトンも観測された。
現在、磁場分析型電子スペクトロメーターによる電子エネルギーの計測を行っている。

  • 研究成果

    (7件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (7件)

  • [文献書誌] 北川 他: "30TWlaser-plasma interactions at ILE,Osaka" Fusion Engineering and Design. 44. 261-265 (1999)

  • [文献書誌] 森道昭 他: "Ultra-inteuse glasr lases system and laser-plasma intera ctions" Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. A410. 367-372 (1998)

  • [文献書誌] 児玉 他: "Development of a two dimensional space-resolved high speed sampling camera" Review of Scientific Instruments. 70. (1998)

  • [文献書誌] 西原 他: "Hydrodynamic Perturbation Growth in Stant up Phase in Laser Implosion" Physics of Plasma. 5. 1945-1952 (1998)

  • [文献書誌] 湯上 他: "Experimental Obs.of short Microwave Generation via Relativistic Ionization" Jpn.J.Appl.Phys.37. 688-689 (1998)

  • [文献書誌] 三間 他: "Plasma Physics Related to Ultra-Intense Lasers" Physica Scripta. (予定). (1999)

  • [文献書誌] 北川米喜 他: "超小型加速器" ICP出版, 315 (1998)

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公開日: 1999-12-11   更新日: 2016-04-21  

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