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2009 年度 実績報告書

安定的レーザーチャネル下での光パラメトリック過程で生じる光パルスのダイナミックス

研究課題

研究課題/領域番号 21540414
研究機関独立行政法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

森 道昭  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (10323271)

キーワードfsレーザー / 量子ビーム / T^3レーザー / プラズマ / 光パラメトリック
研究概要

本年度は、2年目・3年目で実施予定の本格的な計測に向け、計測装置(SPIDER)の整備・立ち上げと比較的計測の容易なエネルギー透過率・ビーム形状等を中心とした予備調査的な計測を実施した。まず、計測器(SEA-SPIDER)の立ち上げについては、装置設計と装置部品の調達を終え、(2年目の)現在レーザー光を用いた装置の立ち上げと解析プログラム開発を中心に進めている。この開発については、2年目後半から実施予定の本格計測に向け2年目の前半中に開発を終える予定で進捗中である。一方、予備調査については、実際のレーザー電子加速実験に並行する形で透過率計測を行った。その結果、約50~70%のスループットが得られることがわかった。さらに、プラズマ密度の上昇に対しビームパターンが徐々にリング状に変化するなどの現象も観測している。より詳細に調査するためには、年度後半から実施予定の位相・波面などの細かな計測が必要なものの、基礎データ収集を行う上で有用なデータ収集を実施することができた。
この実験の過程で、旧来アルゴンガスターゲットにおいて、約10MeV程度の電子線のピークエネルギーだったものを、窒素ガスターゲットを用いパラメーター最適化を実施したことで、3テラワット級レーザーとしては世界最高の60MeV近いピークエネルギーを持つ準単色構造の電子ビームが発生可能であることを明らかにすることができた。2年目では、このような条件における透過光の特性調査も進める予定である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] High-Zガスを用いた準単色電子ビーム特性の安定化2010

    • 著者名/発表者名
      森道昭, 近藤公伯
    • 雑誌名

      プラズマ・核融合学会誌 86

      ページ: 147-150

  • [雑誌論文] Generation of stable and low-divergence 10-MeV quasimon oenergetic electron bunch using argon gas jet2009

    • 著者名/発表者名
      Michiaki Mori, 他
    • 雑誌名

      Physical Review Special Topics Accelerator and Beams 12

      ページ: 082801(1-5)

    • 査読あり
  • [学会発表] レーザープラズマ加速におけるガス種最適化による高エネルギー化・電子ビーム制御性向上2010

    • 著者名/発表者名
      森道昭, 他
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-22
  • [学会発表] J-KARENレーザーを用いた7MeV級陽子線発生2010

    • 著者名/発表者名
      森道昭, 他
    • 学会等名
      レーザー学会
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター
    • 年月日
      2010-02-03
  • [学会発表] J-KARENレーザーを用いた高エネルギープロトン加速研究2009

    • 著者名/発表者名
      森道昭, 他
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2009-09-11
  • [学会発表] Studies at the Photo-Medical Research Center in Japan2009

    • 著者名/発表者名
      Michiaki Mori, 他
    • 学会等名
      Laser and Plasma Accelerators Workshop 2009
    • 発表場所
      Kardamyli, Greece
    • 年月日
      2009-06-23
  • [学会発表] Stabilization of laser accelerated electron bunch using high-Z gas-jet target in a self-injected regime2009

    • 著者名/発表者名
      Michiaki Mori, 他
    • 学会等名
      Laser and Plasma Accelerators Workshop 2009
    • 発表場所
      Kardamyli, Greece
    • 年月日
      2009-06-23
  • [産業財産権] 荷電粒子加速方法及び荷電粒子加速装置、粒子線照射装置、医療用粒子線照射装置2009

    • 発明者名
      森道昭, 近藤公伯, 神門正城, 小瀧秀行, セルゲイブラノブ, 大道博行, 田中和夫, 西村博明
    • 権利者名
      (独)日本原子力研究開発機構
    • 産業財産権番号
      特願2009-265011
    • 出願年月日
      2009-11-20

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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