高強度レーザーと物質との相互作用によるレーザーの周波数ブルーシフト

Frequency blueshift of an intense laser pulse via laser-plasma interaction

小瀧 秀行; 林 由紀雄; 川瀬 啓悟; 森 道昭; 神門 正城; 本間 隆之; 大道 博行; Bulanov, S. V.

Kotaki, Hideyuki; Hayashi, Yukio; Kawase, Keigo; Mori, Michiaki; Kando, Masaki; Homma, Takayuki; Daido, Hiroyuki; Bulanov, S. V.

高強度レーザーのブルーシフト現象は、レーザーがプラズマを生成するときの屈折率変化によって起こるものと、航跡場による光子加速によるものとの2つの機構があると言われている。ガスジェットに高強度レーザーを集光し、透過光スペクトルを計測し、このブルーシフトについて調べた。ガスジェットは円筒形であり、ガスとしては、ヘリウム,アルゴン,窒素の3種類を用いた。ガスジェットノズルの位置及びガス密度を変化させながら計測を行い、ガス密度(プラズマ密度)依存性及び相互作用距離依存性について調べた。計測した周波数変化の量は、ガスジェットの密度分布を反映しており、ブルーシフトがプラズマ密度に大きく依存している、つまり屈折率変化によるブルーシフトの影響が大きいと予想される。さらに、密度を上げると、シフトしたスペクトルが広がる現象が観測される。これは、光子加速が関係していると考えられる。

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