高強度レーザーとプラズマとの相互作用による高品質電子ビーム発生

High-quality electron beam generation by laser-plasma interaction

小瀧 秀行; 大東 出; 神門 正城; 福田 祐仁; 林 由紀雄; Chen, L.-M.; 本間 隆之; Bolton, P.*; Ma, J.-L.; 森 道昭; 小倉 浩一; Pirozhkov, A. S.; 桐山 博光; 近藤 修司; 金沢 修平; 中井 善基; 圷 敦; 山本 洋一*; 下村 拓也*; 田上 学*; 大道 博行; Bulanov, S. V.; 木村 豊秋; 田島 俊樹

Kotaki, Hideyuki; Daito, Izuru; Kando, Masaki; Fukuda, Yuji; Hayashi, Yukio; Chen, L.-M.; Homma, Takayuki; Bolton, P.*; Ma, J.-L.; Mori, Michiaki; Ogura, Koichi; Pirozhkov, A. S.; Kiriyama, Hiromitsu; Kondo, Shuji; Kanazawa, Shuhei; Nakai, Yoshiki; Akutsu, Atsushi; Yamamoto, Yoichi*; Shimomura, Takuya*; Tanoue, Manabu*; Daido, Hiroyuki; Bulanov, S. V.; Kimura, Toyoaki; Tajima, Toshiki

高強度レーザーにより生成されるプラズマ中のウェーク場を用いて小型超短パルス高品質電子ビーム源をつくることができる。本電子ビームは、高品質でパルス幅が短いため、高品質電子ビーム源や構造変化測定等への応用が考えられる。15TW, 25fsのチタンサファイアレーザーを用いて実験を行い、最大75MeVの準単色エネルギーの電子ビーム発生に成功した。しかし、1パルスでの電子発生は不安定である。そこで、2パルス衝突型の高品質電子ビーム発生実験を、3TW, 70fsのレーザーを用いて、衝突角45で行い、15MeVの高品質電子ビーム発生に成功した。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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