J-KARENレーザーを用いた7MeV級陽子線発生

7-MeV class proton beam generation driven by J-KAREN laser

森 道昭; 小倉 浩一; 余語 覚文; 西内 満美子; 桐山 博光; Pirozhkov, A. S.; 匂坂 明人; 織茂 聡; 反保 元伸; 大東 出; 榊 泰直; 堀 利彦; 杉山 博則*; Esirkepov, T. Z.; Bulanov, S. V.; 岡田 大; 近藤 修司; 金沢 修平; 中井 善基; 田上 学*; 下村 拓也; 笹尾 一; 若井 大介*; 笹尾 文崇*; 杉山 僚; 岩下 芳久*; 野田 章*; 白井 敏之*; 大石 祐嗣*; 名雪 琢弥*; 藤井 隆*; 根本 孝七*; Choi, I. W.*; Lee, J.*; 西村 博明*; 近藤 公伯; 横山 淳; Bolton, P.; 大道 博行; 河西 俊一

Mori, Michiaki; Ogura, Koichi; Yogo, Akifumi; Nishiuchi, Mamiko; Kiriyama, Hiromitsu; Pirozhkov, A. S.; Sagisaka, Akito; Orimo, Satoshi; Tampo, Motonobu; Daito, Izuru; Sakaki, Hironao; Hori, Toshihiko; Sugiyama, Hironori*; Esirkepov, T. Z.; Bulanov, S. V.; Okada, Hajime; Kondo, Shuji; Kanazawa, Shuhei; Nakai, Yoshiki; Tanoue, Manabu*; Shimomura, Takuya; Sasao, Hajime; Wakai, Daisuke*; Sasao, Fumitaka*; Sugiyama, Akira; Iwashita, Yoshihisa*; Noda, Akira*; Shirai, Toshiyuki*; Oishi, Yuji*; Nayuki, Takuya*; Fujii, Takashi*; Nemoto, Koshichi*; Choi, I. W.*; Lee, J.*; Nishimura, Hiroaki*; Kondo, Kiminori; Yokoyama, Atsushi; Bolton, P.; Daido, Hiroyuki; Kawanishi, Shunichi

J-KARENチタンサファイアレーザーを用いて、陽子線がん治療のためのレーザーイオン加速研究を行っている。その中でも特にレーザー装置の高コントラスト・高エネルギー化によって7MeVを超える陽子線の発生が可能になったのでこれを中心に報告する。具体的には、コントラストを一桁改善し、レーザーエネルギーを従来の2倍以上に増強したJ-KARENレーザーシステムで発生した波長800nm・パルス幅40fs・レーザーエネルギー1.8J・ピーク出力45TWのレーザー光を、f/2.5(f=320mm)の軸外し放物面鏡を用いて厚み2.5ミクロンのステンレス薄膜上に入射角45度の配置で強度510W/cmで集光・照射し、カットオフ7MeVのエネルギーのプロトンビームが発生していることを明らかにした。一方、エネルギースペクトルの計測結果とCR-39を用いたイオンビームの空間分布計測からレーザー光からイオンビームへの変換効率は1MeV以上で約0.6%であることもわかった。講演では、本実験結果を交え今後の展開について報告する。

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