研究課題
チャープパルス増幅によるレーザー科学の進展により、高強度超短パルスレーザーが実用化された。この高強度レーザーを用いて、レーザー電子加速によるフェムト秒オーダーの超短パルス電子ビームの生成が可能になった。その電子ビームのパルス幅の計測は、電子ビーム応用のための重要な測定の１つである。周波数干渉計を用いることで、電子ビームへの影響を及ぼさない、超短パルス電子ビームのパルス幅測定法を確立するため、また、周波数干渉計を用いたシングルショットでの電子ビーム計測を行うため、本研究を進めた。ガスジェットに高強度レーザーを集光しプラズマを生成、そのプラズマ中の電子がプラズマ波でできる航跡場で加速されて電子ビームとなる（レーザー電子加速）。このプラズマ波および電子ビームの測定を、周波数干渉計を用いて行なった。周波数干渉計測では、周波数領域での干渉縞（フリンジ）の位相シフトから、電子密度の変化を求める。同一条件下で、プラズマ波および電子ビームの位相シフトを比較するため、電子発生の起こる境界のプラズマ密度で周波数干渉計測を行った。この計測により、電子ビームなしでの位相シフトおよび電子ビームありでの位相シフトを観測した。電子ビームありでの位相シフトにおいては、プラズマによる位相シフトの上に、さらなる位相シフトを観測した。これは、生成電子ビームによる位相シフトであると考えられる。プラズマ波のみの位相シフトと比較し、電子ビームのみのデーターを得ることに成功した。電子ビームには、時間的に広がった低エネルギー成分と超短パルスの高エネルギー成分が観測できた。高エネルギー成分の電子ビームの電荷量は12.6 pC、パルス幅は1.7 fsであり、別の方法での測定とほぼ同じパラメーターであることを確認できた。これにより、本計測の有用性を示すことができた。
すべて 2023 2022
すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)
