100TW級Ti:Saレーザー駆動プロトンビームでの位相回転実験に向けたターゲットパラメーターの最適化

Optimization of the target parameter for the phase rotation experiment by using proton beam driven by 100-TW class Ti:Sa laser

森 道昭; 小倉 浩一; 匂坂 明人; 織茂 聡; 高井 満美子; 余語 覚文; 桐山 博光; Ma, J.-L.; 金沢 修平; 近藤 修司; 中井 善基; 圷 敦; 山本 洋一*; 下村 拓也*; 田上 学*; 中村 衆*; 白井 敏之*; 野田 章*; Bulanov, S. V.; 大道 博行; 木村 豊秋; 根本 孝七*; 大石 祐嗣*; 名雪 琢弥*

Mori, Michiaki; Ogura, Koichi; Sagisaka, Akito; Orimo, Satoshi; Takai, Mamiko; Yogo, Akifumi; Kiriyama, Hiromitsu; Ma, J.-L.; Kanazawa, Shuhei; Kondo, Shuji; Nakai, Yoshiki; Akutsu, Atsushi; Yamamoto, Yoichi*; Shimomura, Takuya*; Tanoue, Manabu*; Nakamura, Shu*; Shirai, Toshiyuki*; Noda, Akira*; Bulanov, S. V.; Daido, Hiroyuki; Kimura, Toyoaki; Nemoto, Koshichi*; Oishi, Yuji*; Nayuki, Takuya*

昨年京都大と共同で位相回転器によるレーザー駆動プロトンビームのエネルギー圧縮の原理実証を行った。この実験では、パルス幅210fs・ピーク出力1TWのレーザー光を、f/13(f=650mm)の軸外し放物面鏡で厚み5ミクロンのチタン薄膜上に集光・照射し、ターゲット裏面から発生する最大900keVのプロトンビームを位相回転器に入射させエネルギーを圧縮した。その結果、最大650keVの準単色構造の生成とエネルギー圧縮に伴う3倍近いプロトン発生量の向上が得られた。現在、100TW級Ti:Saレーザーにスケールアップし2MeV級の位相回転の実証に向けレーザーとターゲットの最適化を含めた整備を進めている。最適化には、プレパルスを含む時間プロファイル・空間形状(集光条件)・波長といったレーザー条件と、ターゲット材質・ターゲット厚・表面形状・状態といったターゲット条件これらを総合的に評価する必要がある。講演では、JLITE-Xでの結果も含めこれらの最適化について報告する。

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