薄膜ターゲットを用いたレーザー駆動陽子加速

Laser-driven proton acceleration with a thin-foil target

匂坂 明人; 西内 満美子; Pirozhkov, A. S.; 小倉 浩一; 榊 泰直; 前田 祥太; Pikuz, T.; Faenov, A. Y.*; 福田 祐仁; 金崎 真聡; 松川 兼也*; 神門 正城; 桐山 博光; 岡田 大; 金沢 修平; 近藤 修司; 下村 拓也; 中井 善基*; 田上 学; 境 誠司; 渡辺 幸信*; 山内 知也*; Esirkepov, T. Z.; Bulanov, S. V.; 近藤 公伯

Sagisaka, Akito; Nishiuchi, Mamiko; Pirozhkov, A. S.; Ogura, Koichi; Sakaki, Hironao; Maeda, Shota; Pikuz, T.; Faenov, A. Y.*; Fukuda, Yuji; Kanasaki, Masato; Matsukawa, Kenya*; Kando, Masaki; Kiriyama, Hiromitsu; Okada, Hajime; Kanazawa, Shuhei; Kondo, Shuji; Shimomura, Takuya; Nakai, Yoshiki*; Tanoue, Manabu; Sakai, Seiji; Watanabe, Yukinobu*; Yamauchi, Tomoya*; Esirkepov, T. Z.; Bulanov, S. V.; Kondo, Kiminori

高強度レーザーと薄膜との相互作用により、高エネルギーの粒子、硬X線、高次高調波、テラヘルツ波などが発生する。特にレーザー駆動陽子線については、医療用などの小型イオン源への利用が期待されている。今回、日本原子力研究開発機構設置のチタンサファイアレーザー(J-KAREN)を用い、高強度レーザーと薄膜ターゲットとの相互作用実験を行なった。レーザーのパルス幅は、半値全幅で40fsであった。レーザー反射方向に発生する高次高調波(2次4次)を、分光器によって測定した。レーザー強度110W/cmにおいて、陽子の最大エネルギーとして40MeVが得られた。

High-intensity laser and thin-foil interactions produce high-energy particles, hard X-ray, high-order harmonics, and terahertz radiation. A proton beam driven by a high-intensity laser has received attention as a compact ion source for medical and other applications. We have performed several high intensity laser-matter interaction experiments using a thin-foil target irradiated by Ti:sapphire laser (J-KAREN) at JAEA. The pulse duration was typically 40 fs (FWHM). The high-order harmonics (2nd4th) were observed with the spectrometer in the reflected direction. The maximum proton energy of 40 MeV energy were observed at the peak laser intensity of 110W/cm.