偏光X線分光法による超高強度レーザー生成プラズマ中のエネルギー輸送診断

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18340187
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: プラズマ科学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 西村 博明 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 教授 (60135754)
• 連携研究者: 長友 英夫 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 准教授 (10283813) ; 城崎 知至 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 特任研究員 (10397680) ; 藤岡 慎介 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 助教 (40372635) ; 阪部 周二 京都大学, 化学研究所, 教授 (50153903) ; 甲斐 健師 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 特任研究員 (70403037) ; 河村 徹 東京工大, 総合理工学研究科, 講師 (10370214) ; 岡野 泰彬 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 特任研究員 (00393819) ; 中村 龍史 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 特任研究員 (40318796)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 高速電子輸送 / 偏光X線分光 / 相対論的プラズマ

研究概要

超高強度レーザー生成プラズマは、核融合やX線放射、粒子加速などの分野で応用がひろがっており、プラズマ中での高速電子を介したエネルギー輸送は重要課題である。このような背景から、非等方高速電子速度分布の直接診断を目標として、偏光X線分光に着目した研究を実施した。プラズマ実験ならびに原子モデル、時間発展偏光分光計算コードを用いた研究を実施し、高速電子の速度分布関数の非等方性に起因している偏光X線の存在を確認し、高速電子診断に偏光分光計測が有用であることを初めて示した。

研究成果

• [雑誌論文] Diagnostics of anisotropic hot electron velocity distribution using x-ray polarization spectroscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Inubushi, Y. Okano, H. Nishimura, S. Fujioka, T. Kai, T. Kawamura, D. Batani, A. Morace, R. Redaelli, C. Fourment, J. Santos, G. Malka, A. Boscheron, A. Casner, M. Koenig, T. Nakamura, T. Johzaki, H. Nagatomo, and K. Mima
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 112 ページ: 022105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Integral cross sections with magnetic sublevels of He-like ions by electron impact excitation for x-ray polarization spectroscopic analysis (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Kai, T. Kawamura, S. Nakazaki, Y. Inubushi, H. Nishimura, Y. Okano, T. Nakamura, T. Johzaki, H. Nagatomo, S. Fujioka, and K. Mima
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 112 ページ: 022104
  • 査読あり
• [雑誌論文] X-ray polarization measurement for fast electrons in intense-laser-produced plasma under oblique incidence (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Okano, Y. Inubushi, H. Nishimura, S. Fujioka, T. Kai, T. Kawamura, D. Batani, A. Morace, R. Redaelli, C. Fourment, J. Santos, G. Malka, A. Boscheron, A. Casner, M. Koenig, T. Nakamura, T. Johzaki, H. Nagatomo, and K. Mima
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 112 ページ: 022101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study on anisotropic fast electron transport by polarized K-shell radiation in ultra-short intense laser produced plasmas (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Kawamura, T. Kai, F. Koike, S. Nakazaki, Y. Inubushi, Y. Okano, S. Fujioka, H. Nishimura, T. Nakamura, T. Johzaki, H. Nagatomo, and K. Mima
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 112 ページ: 022097
  • 査読あり
• [雑誌論文] X-ray polarization spectroscopy to study energy transport in ultra-high intensity laser produced plasmas (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Nishimura, Y. Inubushi, Y. Okano, S. Fujioka, T. Kai, T. Kawamura, D. Batani, A. Morace, R. Redaelli, C. Fourment, J. Santos, G. Malka, A. Boscheron, A. Casner, M. Koenig, T. Nakamura, T. Johzaki, H. Nagatomo, and K. Mima
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 112 ページ: 022080
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polarization of Hea Radiation due to Anisotropy of Fast-Electron Transport in Ultraintense-Laser-Produced Plasmas (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Kawamura, T. Kai, F. Koike, S. Nakazaki, Y. Inubushi, and H. Nishimura
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 99 ページ: 115003-1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Elastic- and inelastic-scattering collision strengths between magnetic sublevels for electron impaction He-like Cu ions (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Kai, S. Nakazaki, T. Kawamura, H. Nishimura, and K. Mima
  • 雑誌名: Physical Review A 75 ページ: 062710-1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Time-dependent x-ray polarization analysis for anisotropic distribution of hot electrons in ultrahigh intensity laser plasmas (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Kai, T. Kawamura, Y. Inubushi, H. Nishimura, T. Nakamura, T. Johzaki, H. Nagatomo, S. Nakazaki, S. Fujioka and K. Mima
  • 雑誌名: High Energy Density Physics 3 ページ: 131-135
  • 査読あり
• [雑誌論文] Integral cross section with magnetic sublevels and polarization degree of He-like Cl ions by electron impact (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Kai, S. Nakazaki, T. Kawamura, H. Nishimura, and K. Mima
  • 雑誌名: P hys. Rev A 75 ページ: 012703-1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of X-ray polarization to determine the three-dimensionally anisotropic velocity distributions of hot electrons in ultra-high intensity laser produced plasma (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Inubushi, T. Kai, T. Nakamura, S. Fujioka, H. Nishimura, and K. Mima
  • 雑誌名: Phys. Rev. E 75 ページ: pp026401-1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] X-ray line polarization spectroscopy to study hot electron transport in ultra-short laser produced plasma (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Inubushi, H. Nishimura, M. Ochiai, S. Fujioka, T. Johzaki, K. Mima, T. Kawamura, S. Nakazaki, T. Kai, S. Sakabe, and Y. Izawa
  • 雑誌名: J. Quantitative Spectroscopy and Radiation Transfer 99 ページ: 305-313
  • 査読あり
• [学会発表] 偏光X線分光法を用いた超高強度レーザー生成高速電子速度分布関数の診断 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西村博明
  • 学会等名: 日本分光学会関西支部講演会(招待講演)・日本原子力研究開発機構
  • 発表場所: 関西光科学研究所
  • 年月日: 20080700
• [学会発表] 偏光X線分光法を用いた超高強度レーザー生成高速電子速度分布関数の直接診断 (2007)
  • 著者名/発表者名: 西村博明
  • 学会等名: 日本物理学会第62回年次大会・シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学(招待講演)
  • 年月日: 20070900
• [学会発表] X線偏光分光計測による超高強度レーザー生成高速電子輸送のレーザー偏光依存性の観測 (2007)
  • 著者名/発表者名: 岡野泰彬, 犬伏雄一, 西村博明, 甲斐健師, 河村徹 , 藤岡慎介, D. Batani, A. Morace, R. Redaelli, C. Fourment, J. Santos, G. Malka, A. Boscheron, A. Casner, M. Koenig, 中村龍史, 城崎知至, 長友英夫, 三間圀興
  • 学会等名: 日本物理学会第62回年次大会
  • 発表場所: 北海道大学(24aRS-11)
  • 年月日: 20070900
• [学会発表] 高強度レーザー生成プラズマ中の非平衡非等方K殻放射 (2007)
  • 著者名/発表者名: 河村徹、甲斐健師、小池文博、中崎忍、犬伏雄一、岡野泰〓、中村龍史、城崎知至、長友英夫、西村博明
  • 学会等名: 日本物理学会・天文学会・SGEPSS合同プラズマ共催セッション
  • 発表場所: 岐阜大学
  • 年月日: 20070900
• [学会発表] 偏光X線分光法による衝突輻射モデルと電子衝突磁気副準位別断面積の理論的研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 甲斐健師, 河村徹, 犬伏雄一, 西村博明, 中村龍史, 城崎知至, 長友英夫, 中崎忍, 藤岡慎介, 三間圀興
  • 学会等名: 日本物理学会2007年秋季大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 20070900
• [備考] Polarized He-alpha Radiation by Anisotropic Fast Electron Transport in Ultra-intense Laser Produced Plasmas T. Kawamura, T. Kai, F. Koike, S. Nakazaki, H. Nishimura, Y. Inubushi, Y. Okano, H. Nagatomo, D. Batani, A. Morace, R. Redaelli, C. Fourment, J. Santos, G. Malka, A. Boscheron, A. Casner, M. Koenig, S. Fujioka, T. Nakamura, T.Anisotropic Fast Electron Transport in Ultra-intense Laser Produced Plasmas T. Kawamura, T. Kai, F. Koike, S. Nakazaki, H. Nishimura, Y. Inubushi, Y. Okano, H. Nagatomo, D. Batani, A. Morace, R. Redaelli, C. Fourment, J. Santos, G. Malka, A. Boscheron, A. Casner, M. Koenig, S. Fujioka, T. Nakamura, T.Johzaki The 16th International Conference on Atomic Processes in Plasmas, Monterey, California, USA, March 22-26, 2009.(招待講演) , and K. Mima,
• [備考] X-ray polarization spectroscopy to study energy transport in ultra-high intensity laser produced plasmas, H. Nishimura, Y. Inubushi, Y. Okano, S. Fujioka, T. Kai, T. Kawamura, D. Batani, A. Morace, R. Redaelli, C. Fourment, J. Santos, G. Malka, A. Boscheron, A. Casner, M. Koenig, T. Nakamura, T. Johzaki, H. Nagatomo The 5th International Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications (IFSA2007).(招待講演) , and K. Mima
• [備考] X-ray polarization spectroscopy of ultra-short high intensity laser produced plasmas, T. Kai, T. Kawamura, Y. Inubushi, H. Nishimura, T. Nakamura, T. Johzaki, H. Nagatomo, S. Nakazaki, S. Fujioka The 2nd Canada-Japan SRO-COAST Symposium on Ultrafast Intense Laser, (2007)(招待講演) , and K. Mima,