原子力機構J-KARENレーザーの高度化とその利用研究,2; 高強度レーザーによる高エネルギー高品質電子ビーム発生

Improvement of the JAEA J-KAREN laser and its applications to high field science, 2; High-energy high-quality electron beam generation by using an intense laser

小瀧 秀行; 神門 正城; 大東 出; 本間 隆之; 亀島 敬; 川瀬 啓悟; Chen, L.-M.; 福田 祐仁; 桐山 博光; 近藤 修司; 金沢 修平; 中井 善基; 下村 拓也*; 田上 学*; 圷 敦; 岡田 大; 本村 朋洋*; 大道 博行; Bulanov, S. V.

Kotaki, Hideyuki; Kando, Masaki; Daito, Izuru; Homma, Takayuki; Kameshima, Takashi; Kawase, Keigo; Chen, L.-M.; Fukuda, Yuji; Kiriyama, Hiromitsu; Kondo, Shuji; Kanazawa, Shuhei; Nakai, Yoshiki; Shimomura, Takuya*; Tanoue, Manabu*; Akutsu, Atsushi; Okada, Hajime; Motomura, Tomohiro*; Daido, Hiroyuki; Bulanov, S. V.

高強度レーザーにより生成されるプラズマ中の高電場(ウェーク場)を用いて小型超短パルスの高品質電子ビーム源を作ることが可能となる。本電子ビームは、高品質でパルス幅が短いため、次世代の加速器の電子ビーム源や構造変化の測定などへの実用化が考えられる。25TW, 28fsの高コントラストのチタンサファイアレーザーをヘリウムガスジェットに集光し、高エネルギー高品質電子ビーム発生実験を行った。レーザーのプリパルスの状態やプラズマ密度、ガスジェット中でのレーザー集光位置を変化させながら、電子ビームを生成した。本実験により、140MeVの単色エネルギー電子ビームの生成に成功した。さらにコントラストを変化させながらの測定により、高コントラストの方が、エネルギーが高く、電荷量も多い準単色エネルギー電子ビームが生成できることがわかった。高コントラスト(10)での実験においては、最大200MeVの電子ビーム発生も確認した。

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