磁気渦イオン加速

Magnetic vortex acceleration

中村 龍史

Nakamura, Tatsufumi

臨界密度プラズマと高強度レーザーとの相互作用により誘起される磁気双極子渦を利用した磁気渦イオン加速の理論モデルについて解説する。非一様密度プラズマ中での磁気双極子渦の運動とイオン加速の関係について説明し、最大イオンエネルギーのスケーリングを導出する。提案された理論モデルから、医療応用に求められる200MeV陽子の発生が100TW程度の出力で可能であることが示唆された。

We have proposed a magnetic vortex acceleration mechanism, which utilizes magnetic dipole vortex for high energy ion generation. The magnetic dipole vortex is formed inside a near-critical density plasma irradiated by intense short laser pulse. We explain the motion of the generated magnetic dipole vortex and its relation to the high energy ion generation. The energy scaling of accelerated ion is obtained, which predicts 200 MeV protons could be generated by using 100 TW laser pulse.