レーザー衝突型電子入射によるレーザー加速電子ビームの安定化

Improvement of the stability of the laser accelerated electron beam by using colliding laser pulses

小瀧 秀行; 大東 出; 神門 正城; 林 由紀雄; 川瀬 啓悟; 亀島 敬; 福田 祐仁; 本間 隆之; Ma, J.*; Chen, L. M.*; Esirkepov, T. Z.; Pirozhkov, A. S.; Koga, J. K.; Faenov, A. Y.; Pikuz, T.*; 桐山 博光; 岡田 大; 下村 拓也; 中井 善基; 田上 学*; 笹尾 一; 若井 大介*; 松浦 英紀*; 近藤 修司; 金沢 修平; 杉山 僚; 大道 博行; Bulanov, S. V.

Kotaki, Hideyuki; Daito, Izuru; Kando, Masaki; Hayashi, Yukio; Kawase, Keigo; Kameshima, Takashi; Fukuda, Yuji; Homma, Takayuki; Ma, J.*; Chen, L. M.*; Esirkepov, T. Z.; Pirozhkov, A. S.; Koga, J. K.; Faenov, A. Y.; Pikuz, T.*; Kiriyama, Hiromitsu; Okada, Hajime; Shimomura, Takuya; Nakai, Yoshiki; Tanoue, Manabu*; Sasao, Hajime; Wakai, Daisuke*; Matsuura, Hideki*; Kondo, Shuji; Kanazawa, Shuhei; Sugiyama, Akira; Daido, Hiroyuki; Bulanov, S. V.

高強度レーザーとプラズマとの相互作用により生成したプラズマ振動中の電場(ウェーク場)によって荷電粒子を加速する「レーザー加速」により、パルスで低エミッタンス(指向性が高い)の電子ビームを短い加速距離でつくることが可能となる。しかし、1パルスの場合、電子のトラップと加速を同一のレーザーパルスで行うため、安定領域が非常に狭く、電子の発生が不安定になってしまう。これを解決するため、衝突角45度及び0度(完全正面衝突)での2パルス衝突による安定な高品質電子ビーム発生「光電子入射(オプティカルインジェクション)」を行った。2パルスの使用により、ウェーク場への電子トラップと加速とが分離でき、レーザーやプラズマ密度等のパラメーターを最適化することにより安定な高品質電子ビーム発生が可能であることを示した。

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