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2014 年度 実績報告書

ナノチューブ加速器を使ったプロトンビーム生成

研究課題

研究課題/領域番号 26287146
研究機関大阪大学

研究代表者

村上 匡且  大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 教授 (80192772)

研究分担者 加藤 俊顕  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (20502082)
金子 俊郎  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30312599)
山ノ井 航平  大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 助教 (30722813)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードナノチューブ加速器 / シミュレーション / 超短パルスレーザー
研究実績の概要

平成26年度は、韓国光州にある光州科学技術院(ZIST)に出張し、本科研研究テーマであるナノチューブ加速器によるプロトンの加速実験を2回にわたって実施した。結果は非常に興味深いものであり、現在、論文執筆の段階であり、今年度中盤までにはしかるべきジャーナルにサブミットする予定である。

本研究の成否は、(1)ターゲット(2)高精度レーザー(3)理論・シミュレーションによる最適化、という三位一体のベストコンビネーションにかかっている。特に(1)ターゲットチームとの連携に関しては『ナノマテリアル工学と高エネルギー密度物理の融合』という新たなパラダイムを開くポテンシャルを持っている。本研究を通じて、我々は東北大学工学部・金子俊郎教授等と協力して、新たなナノマテリアル構造体の開拓・創成を行い、ナノチューブ加速器・ナノプレート加速器の開発を進めてゆく予定である。平成26年度における研究では、プロトン計測シナリオに沿って実験を進めた。今後、背景プロトンとの信号等に困難が生じればデューテロンを計測対象として切り替える予定である。これまでの実験及び解析結果からは、ナノチューブシナリオに本質的な難があることが確認されていない。今後、ターゲットの幾何形状ならびにターゲット製作の手法もレーザー実験条件も切り替える事のできるナノプレート加速器の探求を行なう。更に、これらと平行してターゲット材質・構造の探索を継続する。

昨年度は、本テーマに関する4件の論文出版を行なった。
また昨年度は、本テーマに関する4件の招待講演を行なった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

国際共同実験2回(延べ2週間)
論文出版4件
国際会議・招待講演数4件

上記のファクトデータは、本研究が着実に推進されている事の傍証である。

今後の研究の推進方策

今年度は、昨年度の実験を論文にまとめサブミットする。
シミュレーションにより、加速機構を解明する。
これらの解析に基づき新たな実験を設計する。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] High energy density micro plasma bunch from multiple laser interaction with thin target2014

    • 著者名/発表者名
      Han Xu (徐涵), Wei Yu (余玮), M. Y. Yu (郁明阳), H. B. Cai (蔡洪波), S. X. Luan (栾仕霞), X. H. Yang (杨晓虎), Y. Yin (银燕), H. B. Zhuo (卓红斌), J. W. Wang (王精伟), C. T. Zhou (周滄涛), M. Murakami (村上匡且),
and Z. Z. Xu
    • 雑誌名

      APPLIED PHYSICS LETTERS

      巻: 104 ページ: 024105(pp.1-4)

    • DOI

      10.1063/1.4858956

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quasi-monoenergetic ion generation by hole-boring radiation pressure acceleration in inhomogeneous plasmas using tailored laser pulses2014

    • 著者名/発表者名
      S. M. Weng, M. Murakami, H. Azechi, J. W. Wang, N. Tasoko, M. Chen, Z. M. Sheng, P. Mulser, W. Yu, and B. F. Shen
    • 雑誌名

      Phys. Plasmas

      巻: 21 ページ: 012705: pp.1-10

    • DOI

      10.1063/1.4861339

    • 査読あり
  • [学会発表] New Concepts in High Energy Density Physics Research at ILE, Osaka2014

    • 著者名/発表者名
      M. Murakami
    • 学会等名
      The 2nd International Conference on High Energy Density Physics
    • 発表場所
      北京(中国)
    • 年月日
      2014-09-21 – 2014-09-24
    • 招待講演
  • [学会発表] PROTON BEAM GENERATION BY NANOTUBE ACCELERATOR2014

    • 著者名/発表者名
      M. Murakami
    • 学会等名
      INTERNATIONAL CONGRESS ON PLASMA PHYSICS
    • 発表場所
      リスボン(ポルトガル)
    • 年月日
      2014-08-11 – 2014-08-15
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-01  

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