2016 Fiscal Year Final Research Report

Interaction of quasi octave-spanning laser with plasma (Application of plasma Bragg grating)

Research Project

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Project/Area Number	25247096
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Research Field	Plasma science
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	Miyanaga Noriaki 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 教授 (80135756)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	村上匡且大阪大学, レーザーエネルギー学研究センタ, 教授 (80192772)
Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha)	HOSOKAI Tomonao 大阪大学, 光科学センター, 特任准教授 (80361533) SUEDA Keiichi 大阪大学, 光科学センター, 特任准教授 (90448077) KAWASHIMA Toshiyuki 浜松ホトニクス株式会社, 中央研究所・産業開発研究センター, 副センター長 (30394042)
Research Collaborator	FUJIOKA Kana 大阪大学, レーザー科学研究所, 准教授 (00762395) TOKITA Shigeki 大阪大学, レーザー科学研究所, 講師 (20456825) Li Zhaoyang 大阪大学, レーザー科学研究所, 特任助教 (70796268) OGINO Jumpei 大阪大学, 大学院工学研究科 MIYAMOTO Sho 大阪大学, 大学院工学研究科 MATSUYAMA Takahiro 大阪大学, 大学院工学研究科 UESU Toshikazu 大阪大学, 大学院工学研究科 TOMITA Shogo 大阪大学, 大学院工学研究科
Project Period (FY)	2013-04-01 – 2017-03-31
Keywords	広帯域レーザー / 光パラメトリック増幅 / 4f光学系 / パルスコントラスト / イオン加速 / クラスター / ナノチューブ
Outline of Final Research Achievements	For the research of interaction of quasi octave-spanning laser with plasma, the laser technologies and the proton acceleration were studied. Regarding the broadband optical parametric amplification (OPA, OPCPA), the sub-nanosecond OPCPA using pulse compression by stimulated Brillouin scattering, the frequency-domain two-stage OPA using 4f optics consisting of grating pair and lens pair and the reduction techniques of parametric fluorescence were developed. As for the proton acceleration, we devised the acceleration concept based on Coulomb repulsion in nanotube, and the maximum proton energy of 10 MeV was experimentally observed. For the spherical case of Coulomb explosion, the quasi-monoenergetic acceleration of proton from cluster including heavy ions was theoretically proposed, and demonstrated using water clusters.
Free Research Field	レーザー科学