| 研究課題/領域番号 |
19H00668
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分14:プラズマ学およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
福田 祐仁 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 光量子科学研究部, 上席研究員 (30311327)
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| 研究分担者 |
蔵満 康浩 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (70456929)
金崎 真聡 神戸大学, 海事科学研究科, 准教授 (90767336)
Pikuz Tatiana 大阪大学, 先導的学際研究機構, 特任准教授(常勤) (20619978)
坂和 洋一 大阪大学, レーザー科学研究所, 准教授 (70242881)
岸本 泰明 京都大学, エネルギー科学研究科, 名誉教授 (10344441)
神野 智史 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (80596924)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | レーザーイオン加速 / 無衝突衝撃波 / 自発的構造形成 / 自己磁場形成 / 水素クラスター |
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| 研究成果の概要 |
プラズマミラーの導入とノズル形状の改造等により、25-35 MeVの準単色陽子線発生を実証した。専用のワークステーションを整備することで、実験とシミュレーションとの不一致の主要な原因を突き止め、目標としていた準単色300 MeV陽子線加速のための明確な指針が得られた。また、実験で観測された準単色陽子線が、新たな加速メカニズムによって発生していることを示す結果を得た。磁場計測装置の開発では、波面センサーを用いることでプラズマ中の磁場計測に成功した。トムソン散乱イメージング分光、X線分光においてもプラズマ中の磁場発生を示唆する結果を得るとともに、プラズマミラーの効果を視覚化することに成功した。
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| 自由記述の分野 |
レーザープラズマ物理
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
レーザーイオン加速において、100％陽子のみの高純度陽子線加速を繰り返し実現可能なのは、本研究で追求している水素クラスターなど水素のみで構成されたターゲットを用いる手法以外に選択肢はない。本研究により、実験とシミュレーションとの相違をもたらす原因が明らかとなったため、100 MeVを越える高純度陽子線加速のための明確な指針が得られた。また、プラズマ中の磁場を計測する手法の開発に成功したため、磁場がイオン加速に与える影響について調べることが可能になった。これら成果をもとに、今後、陽子を光速近くギガ電子ボルトを超える「相対論的陽子」にまで加速する新たな手法の開発を視野に入れた研究を推進する。
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