レーザー加速器に関する調査研究ープラズマ・ビート波加速器についてー

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三浦 昭彦 ; 萩原 正義 ; 須藤 収; 宮本 泰明 ; 鈴木 美寿

Miura, Akihiko; not registered; not registered; not registered; not registered

レーザー加速器技術は、従来加速器に比べ(1)超高エネルギー、(2)コンパクト、(3)高輝度・低エミッタンス、(4)短パルスといった特長から、高エネルギー物理学、核物理学のみならず広い分野での応用が検討されている。従来のマイクロ波を用いた粒子加速器の研究は、周囲径や構造の壁負荷を考慮すれば限界に近づいており、近年では大学を始め多くの研究機関でレーザー加速器の実証試験が行われている。レーザー加速の研究は約20年前に提案され、当初素粒子研究用加速器の巨大化対策として開発された。典型的なレーザー加速器では、フェムト秒、ピコ秒のレーザーパルスをプラズマ中に入射することにより、100[GV/m-に達する加速電場を生成する。このように大きな加速電場勾配を生成できる媒質は、プラズマのみであると考えられており、プラズマを用いた加速器は今後大きな発展が期待できる。今回、レーザー加速器の中でもプラズマ・ビート波加速器を採りあげ、その原理及び実証試験に注目して調査してきた。原理において未だ不明瞭な点が残されているが、実証に成功した研究ではおよそ1030[MeV]に加速された電子が確認された。ビート波による加速は、プラスマの密度条件に難しさがあるものの、実証研究も盛んに行われ、その実用化が期待されている。

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