高強度レーザーとクラスターとの相互作用による電子加速

Electron acceleration during the intense laser pulse interaction with clusters

福田 祐仁; 赤羽 温; 青山 誠; 林 由紀雄; 本間 隆之; 神門 正城; 金沢 修平; 桐山 博光; 近藤 修司; 小瀧 秀行; 森 道昭; 山川 考一; Echkina, E. Yu.*; Inovenkov, I. N.*; Koga, J. K.; Bulanov, S. V.

Fukuda, Yuji; Akahane, Yutaka; Aoyama, Makoto; Hayashi, Yukio; Homma, Takayuki; Kando, Masaki; Kanazawa, Shuhei; Kiriyama, Hiromitsu; Kondo, Shuji; Kotaki, Hideyuki; Mori, Michiaki; Yamakawa, Koichi; Echkina, E. Yu.*; Inovenkov, I. N.*; Koga, J. K.; Bulanov, S. V.

高強度レーザー励起航跡場による電子加速は、レーザープラズマ加速器の原理検証や極短パルスX線源開発にとって重要な役割を果たしている。最近、準単色の電子発生が報告され注目を浴びているが、電子注入過程のコントロールによる準単色電子のエネルギー制御と安定化が今後の研究課題となっている。本研究では、強光子場中でのクラスター媒質を用いた電子加速実験を行い、レーザープラズマ加速におけるクラスターの役割について調べた。その結果、クラスター媒質を用いて初めて、指向性を有する相対論電子の発生に成功した(最大エネルギー=58MeV)。電子エネルギー分布は、温度の異なる2つの成分から構成されている。2D-PICシミュレーションによる解析から、高エネルギー成分を構成する電子は、レーザー光との相互作用によってクラスターから生成した電子が、レーザー光に注入され、その後、レーザー光によって直接加速されて生成したものであることが明らかとなった。

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