Proton generation and terahertz radiation from a thin-foil target with a high-intensity laser

高強度レーザーを用いた薄膜ターゲットからの陽子とTHz波の発生

匂坂 明人; Pirozhkov, A. S.; 森 道昭; 余語 覚文; 小倉 浩一; 織茂 聡; 西内 満美子; Ma, J.*; 桐山 博光; 金沢 修平; 近藤 修司; 中井 善基*; 下村 拓也; 田上 学*; 圷 敦; 岡田 大; 本村 朋洋*; 大道 博行; 近藤 公伯; Bulanov, S. V.; Esirkepov, T. Z.; 菜嶋 茂喜*; 細田 誠*; 長友 英夫*; 大石 祐嗣*; 根本 孝七*; Choi, I. W.*; Lee, S. K.*; Lee, J.*

Sagisaka, Akito; Pirozhkov, A. S.; Mori, Michiaki; Yogo, Akifumi; Ogura, Koichi; Orimo, Satoshi; Nishiuchi, Mamiko; Ma, J.*; Kiriyama, Hiromitsu; Kanazawa, Shuhei; Kondo, Shuji; Nakai, Yoshiki*; Shimomura, Takuya; Tanoue, Manabu*; Akutsu, Atsushi; Okada, Hajime; Motomura, Tomohiro*; Daido, Hiroyuki; Kondo, Kiminori; Bulanov, S. V.; Esirkepov, T. Z.; Nashima, Shigeki*; Hosoda, Makoto*; Nagatomo, Hideo*; Oishi, Yuji*; Nemoto, Koshichi*; Choi, I. W.*; Lee, S. K.*; Lee, J.*

高強度レーザーと薄膜との相互作用により、高エネルギーの粒子,硬X線,高次高調波,テラヘルツ(THz)波などが発生する。特に高エネルギー陽子については、医療用としての小型加速器への利用が期待されている。本研究では、薄膜ターゲット照射による陽子ビームとTHz波の同時発生について調べた。原子力機構設置のチタンサファイアレーザー(J-KAREN)を用いて、薄膜ターゲットへの照射実験を行った。その結果、ターゲット裏面方向の陽子とレーザー反射方向のTHz波の同時発生を測定した。また、プリプラズマを抑制することで陽子の高エネルギー化を確認した。

High-intensity laser and thin-foil interactions produce high-energy particles, hard X-ray, high-order harmonics, and terahertz (THz) radiation. A proton beam driven by a high-intensity laser has received attention as a compact ion source for medical applications. In this study we have tested simultaneous generation of protons and THz radiation from a thin-foil target. We use a Ti:sapphire laser system (J-KAREN) at JAEA. A laser beam is focused by an off-axis parabolic mirror at the thin-foil target. We observed the high-energy proton in the rear side of the target and THz radiation in the reflected direction. Next, high energy protons are observed by reducing the size of preformed plasma.