レーザープラズマ電子加速で用いるキャピラリ放電管内のプラズマ密度分布計測

Plasma density profile measurement of discharged capillary for laser electron acceleration

亀島 敬; 小瀧 秀行; 神門 正城; 大東 出; 川瀬 啓悟; 福田 祐仁; Chen, L. M.; Faenov, A. Y.; Pikuz, T. A.*; 本間 隆之; 近藤 修司; 木村 豊秋; 田島 俊樹; Bulanov, S. V.; 杉山 精博*; 中島 一久; 黒川 真一*; 汲田 哲郎*

Kameshima, Takashi; Kotaki, Hideyuki; Kando, Masaki; Daito, Izuru; Kawase, Keigo; Fukuda, Yuji; Chen, L. M.; Faenov, A. Y.; Pikuz, T. A.*; Homma, Takayuki; Kondo, Shuji; Kimura, Toyoaki; Tajima, Toshiki; Bulanov, S. V.; Sugiyama, Kiyohiro*; Nakajima, Kazuhisa; Kurokawa, Shinichi*; Kumita, Tetsuro*

近年、レーザープラズマ電子加速が抱える問題点の一つであるレーザーの集光距離による加速距離の制限を解決するためにキャピラリ放電管を用いたプラズマ生成が注目されている。プラズマは密度が高いほど屈折率が低くなるため放電管の中でプラズマ密度を中心で薄く、その外周を高く分布させれば光ファイバーと同じ原理でレーザーは放電管内のプラズマ中を集光伝搬しながら相互作用する。この技術が確立すれば数mm程度に留まっていた加速空間を飛躍的に伸ばすことができる。今回キャピラリ開発研究のうえで重要な項目である最適な屈折率分布を探索するためにチャネル内部のプラズマ密度分布計測を行った。その実験結果を報告する。

In recent years, It is noted to use of discharge capillary for laser plasma electron acceleration in order to solve the limit owing to laser focal distance. As the higher plasma density is, the lower the refraction index is, laser propagetes into and interacts plasma, keeping its focal size because discharge plasma behaves like optical fiber. This tequnique would make acceleration space much longer, compared to conventional method with several mm length. This time, we measured plasma density profile inside capillary in order to research optimum distribution of the refraction index, which is very important for R&D of capillary. Here, we will talk about the experimental result.