Experimental evidence of nonthermal acceleration of relativistic electrons by an intensive laser pulse

高強度レーザーによる非熱的な相対論的電子加速の実験的検証

蔵満 康浩*; 中新 信彦*; 近藤 公伯; 坂和 洋一*; 森 芳孝*; 三浦 永祐*; 辻 和樹*; 木村 和哉*; 福持 修司*; 柏原 守*; 谷本 壮; 中村 浩隆*; 石倉 隆彦*; 武田 和夫*; 反保 元伸; 兒玉 了祐*; 北川 米喜*; 三間 圀興*; 田中 和夫*; 星野 真弘*; 高部 英明*

Kuramitsu, Yasuhiro*; Nakanii, Nobuhiko*; Kondo, Kiminori; Sakawa, Yoichi*; Mori, Yoshitaka*; Miura, Eisuke*; Tsuji, Kazuki*; Kimura, Kazuya*; Fukumochi, Shuji*; Kashihara, Mamoru*; Tanimoto, Tsuyoshi; Nakamura, Hirotaka*; Ishikura, Takahiko*; Takeda, Kazuo*; Tampo, Motonobu; Kodama, Ryosuke*; Kitagawa, Yoneyoshi*; Mima, Kunioki*; Tanaka, Kazuo*; Hoshino, Masahiro*; Takabe, Hideaki*

宇宙に漂う宇宙線に含まれる粒子線のエネルギー分布は冪乗に比例する傾向を持つことが知られており、したがって、そのような宇宙線の起源を知るうえで非熱的な加速機構を考えることは本質的である。このような宇宙線の起源の候補として宇宙における衝撃波に沿った相対論的な航跡場加速が考えられている。ここではそのような航跡場をプラズマ中に入射した強力なレーザー光による航跡場による加速として扱い、実験室における天文物理を展開した。

An energy distribution function of energetic particles in the universe or cosmic rays is well represented by a power-law spectrum, therefore, nonthermal acceleration is essential to understand the origin of cosmic rays. A possible candidate for the origin of cosmic rays is wakefield acceleration at relativistic astrophysical perpendicular shocks. Substituting an intensive laser pulse for the large amplitude light waves, we performed a model experiment of the shock environments in a laboratory plasma.