レーザー駆動粒子線加速手法を用いた重イオン加速とその応用

Laser-driven heavy ion acceleration and its applications

榊 泰直; 西内 満美子; Esirkepov, T. Z.; 西尾 勝久   ; Pikuz, T. A.*; Faenov, A.*; Orlandi, R.  ; Pirozhkov, A. S.; 佐甲 博之   ; 匂坂 明人; 小倉 浩一; 金崎 真聡; 福田 祐仁; 桐山 博光; 小浦 寛之   ; 神門 正城; 山内 知也*; 渡辺 幸信*; Bulanov, S. V.; 近藤 公伯; 今井 憲一; 永宮 正治

Sakaki, Hironao; Nishiuchi, Mamiko; Esirkepov, T. Z.; Nishio, Katsuhisa; Pikuz, T. A.*; Faenov, A.*; Orlandi, R.; Pirozhkov, A. S.; Sako, Hiroyuki; Sagisaka, Akito; Ogura, Koichi; Kanasaki, Masato; Fukuda, Yuji; Kiriyama, Hiromitsu; Koura, Hiroyuki; Kando, Masaki; Yamauchi, Tomoya*; Watanabe, Yukinobu*; Bulanov, S. V.; Kondo, Kiminori; Imai, Kenichi; Nagamiya, Shoji

レーザー駆動粒子線高エネルギー加速手法は、レーザー技術の発展と共に2000年ころから世界的な研究開発が始まった。原子力機構では、レーザー駆動粒子線加速の基礎メカニズムの解明を行うとともに、レーザー集光技術の高度化を進めこれまでに40MeVまでの陽子加速に成功してきた。この技術をさらに発展させ、応用分野の拡大を図るために、重イオン加速(アルミ、鉄など)についての研究も進め、レーザー駆動手法による「レーザー電場によるイオン化」「電子が作り出す電場勾配によるイオン化」「電子衝突イオン化」などの複合効果にてイオンをフルストリップ状態まで到達させ、10MeV/核子程度まで一気に加速することに成功した。今回は、それらの報告を行う。

The novel tool for the frontier of the exotic nucleus was proposed by fusing the high-intensity laser technology and the accelerator technology. We carried out its proof-of-concept experiments at the J-KAREN laser system. And, the iron which is simulated the produced exotic nucleus were extracted by the laser from aluminum membrane.