Generation of stable and low-divergence 10-MeV quasimonoenergetic electron bunch using argon gas jet

アルゴンガスジェットを用いた安定的で低発散角な10MeV級準単色電子線の発生

森 道昭; 近藤 公伯; 水田 好雄*; 神門 正城; 小瀧 秀行; 西内 満美子; 加道 雅孝; Pirozhkov, A. S.; 小倉 浩一; 杉山 博則*; Bulanov, S. V.; 田中 和夫*; 西村 博明*; 大道 博行

Mori, Michiaki; Kondo, Kiminori; Mizuta, Yoshio*; Kando, Masaki; Kotaki, Hideyuki; Nishiuchi, Mamiko; Kado, Masataka; Pirozhkov, A. S.; Ogura, Koichi; Sugiyama, Hironori*; Bulanov, S. V.; Tanaka, Kazuo*; Nishimura, Hiroaki*; Daido, Hiroyuki

4TWレーザーを用いて、セルフインジェクション領域において生成される、準単色電子の安定性と発散角を調べた。アルゴンターゲットにおいて、ヘリウムの最適値の1/3以下の2.4mradのポインティング安定性と10.6mradの発散角を見いだした。このときの電子ビームのエネルギーピークは、アルゴン,ヘリウムそれぞれで8.50.7MeV及び24.83.6MeVであった。これらの実験結果は、同じ照射条件にもかかわらず、異なるターゲット材質を用いたことによって生じるレーザー伝搬の違いを示すものである。

The pointing stability and divergence of a quasimonoenergetic electron bunch generated in a self-injected laser-plasma acceleration regime using 4 TW laser is studied. A pointing stability of 2.4 mrad root-mean-square (RMS) and a beam divergence of 10.6 mrad (RMS) were obtained using an argon gas-jet target for 50 sequential shots, while these values were degraded by a factor of three at the optimum condition using helium. The peak electron energies were 8.50.7 MeV and 24.83.6 MeV using argon and helium, respectively. The experimental results indicate that the different propagation condition could be generated with the different material, although it is performed with the same irradiation condition.