40 MeV protons from um foils irradiated by 7.5 J laser pulse

7.5Jレーザーパルス照射による薄膜からの40MeV陽子線発生

Pirozhkov, A. S.; 小倉 浩一; 西内 満美子; Esirkepov, T. Z.; 谷本 壮*; 下村 拓也; 桐山 博光; Bulanov, S. V.; 近藤 公伯

Pirozhkov, A. S.; Ogura, Koichi; Nishiuchi, Mamiko; Esirkepov, T. Z.; Tanimoto, Tsuyoshi*; Shimomura, Takuya; Kiriyama, Hiromitsu; Bulanov, S. V.; Kondo, Kiminori

エネルギー7.5Jピーク出力200TWの原子力機構関西光科学研究所J-KARENレーザーを厚さミクロン程度の薄膜に集光強度10W/cmで集光照射し、40MeVに至る陽子線発生に成功した。この照射強度は同時に計測された高速電子の温度10-16MeVに対応している。40MeVは、比較的小型のレーザー(10J以下)装置を用いた値としては世界記録である。

We have demonstrated proton acceleration up to 40 MeV from um thick metal foils irradiated by 7.5 J, 200 TW laser pulses of the J-KAREN laser at KPSI, JAEA at the on-target intensity of 10W/cm. This intensity level is also consistent with the measured electron temperature ranged from 10 to 16 eV. 40 MeV is a new record for the maximum energy of protons accelerated with relatively small-scale (less than 10 J) lasers.