2019 Fiscal Year Annual Research Report
Proof of fast ignition scheme using Super-penetration of laser light
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15H05751
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
田中 和夫 大阪大学, 先導的学際研究機構, 特任教授(常勤) (70171741)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
羽原 英明 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (60397734)
長友 英夫 大阪大学, レーザー科学研究所, 准教授 (10283813)
坂上 仁志 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (30254452)
城崎 知至 広島大学, 工学研究科, 准教授 (10397680)
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| Project Period (FY) |
2015-05-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 高速電子 / 燃料加熱 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度の成果で課題となった、高速電子の発散角を抑制するために、ターゲット中に金属ワイヤを挿入し、ターゲット材質と金属との伝導率の違いによって生成する磁場を利用し、その磁場によって高速電子を閉じ込め、加熱効率を向上させる研究を行った。
実験は大阪大学レーザー科学研究所の大型レーザー装置を用いて行い、ターゲットは銅をドープしたオレイン酸を原料とした中実球を用いた。ワイヤは大阪大学産業科学研究所のイオンエッチング装置を用いてテーパをもたせたものと持たせないものを用意し、ターゲットに挿入した後プラスチックコーティングを施した。ターゲット中における高速電子の輸送を、添付された銅から放射される特性X線のイメージング及びスペクトル計測にて行った。
実験の結果、ワイヤを挿入したターゲットのほうが特性X線の発光量が５０％程度増加し、事前に行ったシミュレーションと矛盾しない結果を得た。またスペクトルにおいてもワイヤを挿入した場合は高エネルギー帯へのシフトが観測され、ターゲットがより加熱されたことを示唆する結果を得た。
さらに大型シミュレーションにおいて、プラズマチャンネル内の密度をコントロールすることで電子の放出角度が抑制される可能性があることを示し、以上２点により高速電子の放出角度を抑制可能であることが示された。
本研究で得られた成果をNature CommunicationsやReview of Scientific instruments誌に掲載し、大きな反響を得た。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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