2波長高出力レーザーによる相対論的電子ビームの追加速

1987 Fiscal Year Final Research Report Summary

• Project/Area Number: 61460230
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: プラズマ理工学
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 北川 米喜 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助教授 (40093405)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三間 圀興 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 教授 (30033921) ; 西原 功修 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 教授 (40107131) ; 高部 英明 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助手 (20150352) ; 田中 和夫 大阪大学, 工学部, 助手 (70171741) ; 疇地 宏 大阪大学, 工学部, 助手 (90135666)
• Project Period (FY): 1986 – 1987
• Keywords: CO_2レーザー / REB・相対論電子ビーム / ビート波加速 / 電子スペクトロメーター / プラズマ波

Research Abstract

1.CO_2レーザーのビート波でプラズマ波を励起するため, 高出力CO_2レーザー烈光VIII号システムの発振段キャビティに, 9.6μm発振の連続CO_2レーザー光を注入した. その結果, 10.6μm, 9.6μm光をそれぞれパルス巾1ns(立上り300ps)出力100Jで安定にとり出すことに成功した.
2.口径30cmの上記レーザー光を焦点距離3mのNaClレンズで, 真空チェンバー中心に集光した.
3.ベンディングコイルを製作し, ブルームラインパルスマレンからの600RVREBを導き, レーザーと同一軸に真空チェンバー中心に伝播することに成功した.
4.ビート波加速に必要な共鳴度プラズマ生成のため, 超高速電磁ガスパフ装置を製作し, 立上り30μsという超高速パフを実現した. これより, REB-レーザー相互作用域で10^<18>〜10^<16>/ccの密度のプラズマを任意に生成することが出来た. プラズマ密度は, He-Neレーザー干渉計で常時モニターする.
5.パイロットU超高速シンチレーターと光電子倍像管を組合せ, 20MeVまでの加速電子が検出できる8チャンネルスペクトロメーターを開発, 完成レカマック処理系でon-line検出システムを完成した. 現在, 6MeVの信号が得られている.
6.流体粒子コードを開発し, 実験パラメータでの加速電子の到達エネルギーの予測を行なった. また, 非線型効果(トリプルソリトン, 振巾飽和, カスケーディング)の解明に成功した.
CO_2レーザを光ウィグラーとする自由電子レーザー軸射の観測に始め(成功し, また, 原子共鳴にらる軸射光の励起現象をも見出した.

Research Products

• [Publications] 北川米喜: Proe. 6th Suternational Cary High Power Pauticle Beams. 1421-1424 (1986)
• [Publications] 三間圀興: Phup. Rev. Letters. 57. 1421-1424 (1986)
• [Publications] 北川米喜: 電気学会誌. 107. 1163-1165 (1987)
• [Publications] 北川米喜: Phys. Rev. Letters. (1987)
• [Publications] 北川米喜: 核融合研究. 58. 369-382 (1987)
• [Publications] 北川米喜: 電気学会光量子デバイス研究会資料. OQD-87. 23-28 (1987)