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レーザー駆動イオン加速のためのクラスターターゲット診断装置の開発

Development of an apparatus for characterization of cluster-gas targets

神野 智史   ; 福田 祐仁; 榊 泰直; 余語 覚文; 金崎 真聡; 近藤 公伯; Faenov, A. Ya.*; Skobelev, I. Yu.*; Pikuz, T.; Boldarev, A. S.*; Gasilov, V. A.*

Jinno, Satoshi; Fukuda, Yuji; Sakaki, Hironao; Yogo, Akifumi; Kanasaki, Masato; Kondo, Kiminori; Faenov, A. Ya.*; Skobelev, I. Yu.*; Pikuz, T.; Boldarev, A. S.*; Gasilov, V. A.*

クラスターガスターゲットを用いたレーザー駆動イオン加速において、大きいサイズのクラスターを発生させるため、Boldarevモデルに基づいて特別にデザインされた三段コニカルノズルを用いている。本研究では、加速機構解明や最適条件探索のために、ミー散乱と干渉計を用いたターゲット診断装置を開発した。CO$$_2$$(30%)とH$$_2$$(70%)の混合ガスのガスジェットに対する散乱光の角度分布を測定したところ、サブミクロンサイズのCO$$_2$$クラスターが生成されていることが明らかになった。また、ガスジェットに対して干渉像を取得し、ガス密度を求めた。

In the laser drive ion acceleration using cluster-gas targets, the three-step conical nozzle specially designed based on the Boldarev's model is used to prepare the large-sized clusters. In the present work, the target diagnosis apparatus applying Mie scattering and interferometry has been developed to investigate the ion acceleration mechanism and search the optimal condition. The sub-micron sized CO$$_2$$ clusters were verified by measuring the angular distribution of the scattering light from the gas jet of the mixture gas of CO$$_2$$(30%) and H$$_2$$(70%). Moreover, the gas density was obtained by the interferometry.

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