原子力機構J-KARENレーザーの高度化とその利用研究,2; 薄膜ターゲットを用いた高エネルギープロトン加速における紫外高調波発生

Improvement of the JAEA J-KAREN laser and its applications to high field science, 2; UV harmonics Generation in high-energy proton acceleration with thin-foil targets

匂坂 明人; 大道 博行; Ma, J.-L.; Pirozhkov, A. S.; 森 道昭; 余語 覚文; 小倉 浩一; 織茂 聡; 西内 満美子; 桐山 博光; 金沢 修平; 近藤 修司; 中井 善基; 下村 拓也*; 田上 学*; 圷 敦; 岡田 大; 本村 朋洋*; 河内 哲哉; Bulanov, S. V.; Esirkepov, T. Z.; 長友 英夫*

Sagisaka, Akito; Daido, Hiroyuki; Ma, J.-L.; Pirozhkov, A. S.; Mori, Michiaki; Yogo, Akifumi; Ogura, Koichi; Orimo, Satoshi; Nishiuchi, Mamiko; Kiriyama, Hiromitsu; Kanazawa, Shuhei; Kondo, Shuji; Nakai, Yoshiki; Shimomura, Takuya*; Tanoue, Manabu*; Akutsu, Atsushi; Okada, Hajime; Motomura, Tomohiro*; Kawachi, Tetsuya; Bulanov, S. V.; Esirkepov, T. Z.; Nagatomo, Hideo*

高強度レーザーと物質との相互作用により生成される高エネルギーのX線,イオン,電子は、テーブルトップの量子ビーム源として注目されさまざまな応用が提案されている。特に高エネルギーイオンについては、医療用としての小型加速器への利用が期待されている。今回、レーザー励起の高エネルギーイオン発生として薄膜ターゲットからのプロトン発生実験を行った。その際、レーザーとプラズマとの相互作用を調べるため、紫外領域の高調波を同時に測定した。日本原子力研究開発機構設置のチタンサファイアレーザー(J-KAREN)を用いて、薄膜ターゲットに照射した。集光強度は10W/cmであり、ターゲット裏面方向に発生するプロトンをTOF(Time of Flight)分析器により測定した。また、レーザー反射方向に発生した紫外高調波(2次4次)を、分光器により計測した。レーザーのパルス幅を30fsから500fsまで変えた場合、プロトンの最大エネルギーは1.1MeVから0.8MeVまで減少した。高調波発生については、パルス幅を500fsに変更することで4次までの高調波(200nm)発生を確認した。

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