2005 Fiscal Year Annual Research Report
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15206104
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
兒玉 了祐 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (80211902)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 和夫 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70171741)
近藤 公伯 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (80225614)
白神 宏之 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 助教授 (90183839)
重森 啓介 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 助手 (50335395)
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| Keywords | プラズマフォトニクス / 高エネルギー密度プラズマ / プラズマフォトニックデバイス / 超高強度レーザー / 核融合 / 高速点火 / 加熱 |
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| Research Abstract |
超高強度短パルスレーザー生成高エネルギー密度電子による核融合高速点火方式において最も重要な課題の1つである高速加熱機構を実験的に明らかにすることが、本研究の目的であった。その結果として、効果な加熱の実現を目指した超高強度短パルスレーザー高エネルギー密度電子の制御方法を実証することが本研究の最終目標である。
超高強度レーザー生成プラズマから発生する高エネルギー密度電子によって、伝播領域は高速に加熱される。この自己加熱の効果により、局所的な伝導率の向上と径方向の伝導率勾配による磁界磁界が発生し、電子流がガイドされるような電導チャンネルが形成されて安定な伝播ができることを実験的に明らかにした。また自由空間内で拡がる高エネルギー電子流を逆起電流を供給できる電導体と真空絶縁体の形状に沿ってガイドできることを実験的に明らかした。この成果のもとに、プラズマの性質を利用して高強度の光や高密度の荷電粒子を光制御のごとく操るプラズマフォトニスという新しい概念を提案した。超高密度MeV電子制御のできるプラズマフォトニックデバイス(ビームのガイド、冷却機能、閉じ込め機能を同時に有したプラズマデバイス)(Nature 432,1005(2004))を発明した。本年度は、電子ガイドを可能にした超高電場の発生について時間分解診断することに初めて成功した(Phys.Rev.Lett.96,084802(2006))。
このプラズマフォトニックデバイスを利用することで、全く新しいX線源・電子ビーム源・X線レーザーの開発や、超高圧状態方程式、核融合、実験室宇宙物理研究に役立つ可能性を秘めたデバイスとして注目されている。その成果は、レーザーと物質との相互作用に関するヨーロッパ会議(ECLIM:2004年)、ヨーロッパ物理学会(EPS:2005年)、超高速光学に関する国際会議(UFO/HFSW:2005年)、米国物理学会(APS:2005年)などの国際的な主要会議において招待講演として発表し高く評価されている。
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Research Products
(5 results)
