プラズマ波イオン加速を目指したビート波レーザーによる遅波プラズマ波の制御

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20740323
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: プラズマ科学
• 研究機関: 光産業創成大学院大学
• 研究代表者: 森 芳孝 光産業創成大学院大学, 光産業創成研究科, 助教 (60440616)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• キーワード: プラズマ物理 / レーザー加速 / ビート波 / 遅波励起 / イオン加速

研究概要

新原理に基づくイオン加速器実現に挑戦する。レーザーとプラズマを用いて加速電場を励起且つ制御し、イオンが直接加速可能であることを実証する。具体的には、位相速度が光速より遥かに遅いプラズマ波(遅波)を、波長の異なる2本のレーザー(ビート波レーザー)により励起することを試みた。レーザーをプラズマ生成ガスジェットターゲットへ対向照射したとき、分光計測により遅波励起に起因すると思われる散乱光スペクトルを捉えた。

研究成果

• [雑誌論文] 小特集 レーザー電子加速の進展3. 高エネルギー加速に向けた進展 (2010)
  • 著者名/発表者名: 森芳孝
  • 雑誌名: プラズマ・核融合学会誌 巻86 ページ: 151
  • 査読あり
• [雑誌論文] Autoinjection of electrons into a wake field using a capillary with attached cone (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Mori, Y. Sentoku, K. Kondo, K. Tsuji, N. Nakanii, 他13名
  • 雑誌名: Physics of Plasmas 巻16 ページ: 123103
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultra-intense Laser Applications to the Industries at GPI, Proceedings of Advanced Accelerator Concepts (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Kitagawa, Y. Mori, H. Kuwabara, S. Ootsuka, T. Makino, M. Ohta, T. Suzuki
  • 雑誌名: 13th Advanced Accelerator Concepts Workshop at Santa Cruz, Cal. 27
• [雑誌論文] Electron injection into a forced excited plasma wake field driven by femto-sec beat wave (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Mori, Y. Kitagawa
  • 雑誌名: Proceeding of International Interdisciplinary-Symposium on Gaseous and Liquid Plasmas 16 ページ: 7
• [雑誌論文] Spectrum modulation of relativistic electrons by laser wakefield (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Nakanii, K. Kondo, Y. Kuramitsu, Y. Mori, 他15名
  • 雑誌名: Applied Physics letters 巻93 ページ: 081501
  • 査読あり
• [学会発表] プラズマ波イオン加速を目指したビート波レーザーによるプラズマ遅波励起 (2010)
  • 著者名/発表者名: 森芳孝、北川米喜、藤田和久, 他4名
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山)
  • 年月日: 2010-03-22
• [学会発表] 核融合用10TW級半導体励起レーザーHAMAと統合実験装置 (2010)
  • 著者名/発表者名: 森芳孝、川島利幸、安原亮, 他8名
  • 学会等名: レーザー学会学術講演会第30回年次大会
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター、(吹田)
  • 年月日: 2010-02-02
• [学会発表] 超短パルスレーザー生成X線による後方散乱X線透視技術の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 森芳孝、桑原一、北川米喜
  • 学会等名: 第26回プラズマ・核融合学会年会
  • 発表場所: 京都市国際交流会館(京都)
  • 年月日: 2009-12-03
• [学会発表] Acceleration of Cone-Produced Electrons by Double-line Ti-Sapphire (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Mori, H. Kuwabara, K. Kondo, Y. Kitagawa
  • 学会等名: 第51回米国物理学会プラズマ物理分科会年会
  • 発表場所: アトランタ(米国)
  • 年月日: 2009-11-03
• [学会発表] ダブルラインレーザーによる電子加速I I (2009)
  • 著者名/発表者名: 森芳孝, 石井勝弘、北川米喜
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学(東京)
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] OPC PAレーザー生成X線による遠隔透視法 (2008)
  • 著者名/発表者名: 森芳孝、桑原一、北川米喜
  • 学会等名: 日本物理学会20 08年秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学(盛岡)
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] Ele ctr on i nje cti on i nto a for ced exc ite d p las ma wak e fi eld dr ive n b y f emt o-s ec b eat wa ve (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Mo ri a nd Y. Ki taga wa
  • 学会等名: Int ern ati ona l I nte rdi sci pli nar y-S ymp osi um o n G ase ous an d L iqu id Pla sma s ( ISG LP2 008 )
  • 発表場所: 秋保(仙台)
  • 年月日: 2008-09-05