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Electron acceleration by a nonlinear wakefield generated by ultrashort (23-fs) high-peak-power laser pulses in plasma

プラズマ中での超極短(23-fs),高ピーク出力レーザーパルスにより励起された非線形航跡場による電子加速

神門 正城; 益田 伸一; Zhidkov, A.*; 山崎 淳; 小瀧 秀行; 近藤 修司; 本間 隆之*; 金沢 修平; 中島 一久; 林 由紀雄; 森 道昭; 桐山 博光; 赤羽 温; 井上 典洋*; 上田 英樹; 中井 善基*; 辻 公一*; 山本 洋一*; 山川 考一; Koga, J. K.; 細貝 知直*; 上坂 充*; 田島 俊樹

Kando, Masaki; Masuda, Shinichi; Zhidkov, A.*; Yamazaki, Atsushi; Kotaki, Hideyuki; Kondo, Shuji; Homma, Takayuki*; Kanazawa, Shuhei; Nakajima, Kazuhisa; Hayashi, Yukio; Mori, Michiaki; Kiriyama, Hiromitsu; Akahane, Yutaka; Inoue, Norihiro*; Ueda, Hideki; Nakai, Yoshiki*; Tsuji, Koichi*; Yamamoto, Yoichi*; Yamakawa, Koichi; Koga, J. K.; Hosokai, Tomonao*; Uesaka, Mitsuru*; Tajima, Toshiki

現在まででは最短のパルス幅(23fs)で相対論的な高出力(20TW)のレーザーを、不足密度プラズマ中に強く集光する実験を行った。プラズマ密度が10$$^{20}$$cm$$^{-3}$$の領域で、MeVを越えるエネルギーの電子の発生を確認した。このMeV電子は、2温度分布をしており、シミュレーションの結果から、波の破砕機構の違いから生じていると考えられる。高温部の電子は、レーザーのプリパルスにより作られるプラズマ密度のキャビティー部での速い入射により形成され、パルス幅はフェムト秒であり、一方、低温部の電子は相対論的強度による波の破壊により加速されたもので、ピコ秒のパルス幅を持つことがわかった。

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分野:Physics, Fluids & Plasmas

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