高強度レーザー照射クラスタープラズマの構造形成と内殻励起X線発生

Structure formation and X-ray emissions from inner-shell excited states via laser-cluster interactions

福田 祐仁; 正木 知宏*; 西山 博*; 森林 健悟; 岸本 泰明*

Fukuda, Yuji; Masaki, Tomohiro*; Nishiyama, Hiroshi*; Moribayashi, Kengo; Kishimoto, Yasuaki*

プラズマの原子過程・緩和過程を考慮したシミュレーション研究を実施し、極短パルス高強度レーザーとクラスターとの局所的相互作用に関するダイナミクスの基本骨格を明らかにした。特に、クラスター周囲に形成される非常に強い誘起分極電場がクラスタープラズマのイオン化プロセス、その後のクラスター崩壊過程、及び、高エネルギー粒子発生に密接に関連していることを初めて明らかにした。このような局所的な電場強度の増大は、メゾスコピック系であるクラスターに特徴的な現象であり、相互作用ダイナミクスを支配しているのみならず、レーザー光のみでは到達できない超高強度場生成が可能性を秘めていることを示した。また、シミュレーションコードに内殼励起によるX線発生を評価する新たなコードを組み込み、世界で初めて、クラスター崩壊ダイナミクスとX線発生との関係についての知見を得ることにも成功した。今後、自らが行った実験結果とシミュレーション結果とを比較し、極短パルスX線発生の最適条件を明らかにする。

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