原子力機構における高強度レーザー開発と粒子加速への応用

High intensity laser development at JAEA and its applications to particle acceleration

桐山 博光; 森 道昭; 中井 善基; 下村 拓也*; 田上 学*; 圷 敦; 岡田 大; 本村 朋洋*; 近藤 修司; 金沢 修平; 神門 正城; 小瀧 秀行; 大東 出; 本間 隆之; 亀島 敬; 川瀬 啓悟; Chen, L. M.; 福田 祐仁; 余語 覚文; 匂坂 明人; Ma, J.-L.; 小倉 浩一; 織茂 聡; 西内 満美子; Pirozhkov, A. S.; 大道 博行; Bulanov, S. V.; 木村 豊秋; 田島 俊樹

Kiriyama, Hiromitsu; Mori, Michiaki; Nakai, Yoshiki; Shimomura, Takuya*; Tanoue, Manabu*; Akutsu, Atsushi; Okada, Hajime; Motomura, Tomohiro*; Kondo, Shuji; Kanazawa, Shuhei; Kando, Masaki; Kotaki, Hideyuki; Daito, Izuru; Homma, Takayuki; Kameshima, Takashi; Kawase, Keigo; Chen, L. M.; Fukuda, Yuji; Yogo, Akifumi; Sagisaka, Akito; Ma, J.-L.; Ogura, Koichi; Orimo, Satoshi; Nishiuchi, Mamiko; Pirozhkov, A. S.; Daido, Hiroyuki; Bulanov, S. V.; Kimura, Toyoaki; Tajima, Toshiki

レーザー駆動粒子加速をはじめとした超高強度光利用研究を推進するために、高コントラスト・高強度レーザーシステムの整備を進めている。高コントラスト・高ピーク出力を両立させるため、前置増幅器に高エネルギーパルスをシード光とした光パラメトリックチャープパルス増幅器(OPCPA)、後段にチタンサファイアチャープパルス増幅器を用いたシステムを開発している。パルス幅1nsに伸張されたJの比較的高いエネルギーのシード光は、OPCPA前置増幅器により10mJまで増幅され、その後、チタンサファイア前置増幅器で300mJ、チタンサファイア主増幅器で3Jまで増幅される。チタンサファイア主増幅器では熱負荷を低減させるために、結晶は100Kまで冷却されている。この結果、psの時間領域において10桁以上の高いコントラストを達成するとともに、f/3.5放物面鏡によって直径8m(e spot)の集光径で110W/cmのピーク強度を達成している。

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