強度レーザーとクラスター媒質との相互作用と粒子加速・輻射特性

Interaction between high power laser and cluster medium, and associated particle acceleration and radiation characteristics

岸本 泰明; 杉山 裕一*; 岩田 夏弥*; 内田 智之*; 福田 祐仁

Kishimoto, Yasuaki; Sugiyama, Yuichi*; Iwata, Natsuyo*; Uchida, Tomoyuki*; Fukuda, Yuji

原子・衝突緩和過程を取り入れた粒子コード(EPIC3D)を用いて、原子力機構関西光科学研究所の福田等が行った実験と同じパラメータ領域において、高強度レーザーに照射されたC(炭素)及びCOクラスターのダイナミックスを解析した。相互作用は、クラスターの平均半径、空間充填率、その条件下でのクラスターのランダムな確率配置などに依存した期待値として与えられ、実験と同レベルの高エネルギーイオンの生成が観測された。クラスターの崩壊に伴い、揺らぎレベルの高い分布が臨界密度近傍で生成され、興味深いレーザー伝播・吸収及び電磁波放射特性を示すことが明らかとなった。

We have analyzed the dynamics of C atom and CO clusters irradiated by intense laser pulses by using the EPIC3D code which includes atomic and collisional relaxation processes of plasmas. The parameters were set equal to the experiments conducted by Y. Fukuda et al. at JAEA-KPSI. The interaction processes depend on the average diameter of clusters, the packing fraction, and the random positions of clusters, and the ions, whose energies were comparable to the experiments, was observed. With the dissolution of clusters, the higher level fluctuation structures were created and interesting characters of laser propagation, absorption, and electromagnetic emission were observed.