超高強度高コントラストレーザーJ-KAREN-Pシステムによるレーザープラズマ相互作用およびイオン加速

Laser plasma interaction and the ion acceleration experiments by high contrast high intensity laser J-KAREN-P system

西内 満美子; 榊 泰直; Pirozhkov, A. S.; 匂坂 明人; 今 亮; 福田 祐仁; 桐山 博光; Dover, N.*; 関口 健太郎; 小倉 浩一; 西谷 勁太*; 渡辺 幸信*; Faenov, A. Y.*; Pikuz, T.*; 長谷部 裕雄*; 奥野 広樹*; 神門 正城; 近藤 公伯

Nishiuchi, Mamiko; Sakaki, Hironao; Pirozhkov, A. S.; Sagisaka, Akito; Kon, Akira; Fukuda, Yuji; Kiriyama, Hiromitsu; Dover, N.*; Sekiguchi, Kentaro; Ogura, Koichi; Nishitani, Keita*; Watanabe, Yukinobu*; Faenov, A. Y.*; Pikuz, T.*; Hasebe, Hiroo*; Okuno, Hiroki*; Kando, Masaki; Kondo, Kiminori

世界各国において、PW級のレーザーシステムが稼働を始めようとしており、各地で活発なレーザーシステムの開発が行われている。超高強度レーザーと物質の相互作用によって生成される高エネルギー粒子は、超高強度レーザーシステムを使用した時にのみ発生できる新たなパラメータを呈するため、新たな物理を探るための新規量子ビーム源として注目を集めている。原子力機構関西光科学研究所所有、高コントラスト超高強度短パルスレーザーJ-KARENレーザーシステムは、レーザー駆動型のイオンの高エネルギー化の実現を一つの目標として、昨年度よりレーザー及び照射系すべてにわたるアップグレード作業を行ってきた。世界においても、100fsを切る短パルスレーザーを用いた(すなわちターゲット上に投入されるレーザーエネルギーが限られた状態で)イオン加速実験では、100MeV級の陽子線は実現されていない。このようなレーザー駆動イオンの高エネルギー化目指すためには、ターゲット上でレーザーの高集光状態を達成することが必要不可欠であると考えられる。発表においては、これらのシステムを用いたファーストライトの実験結果、今後の方針について述べる。

Petawatt class laser systems are in nowadays almost ready to work in all over the world. High energy particles accelerated by the interaction between laser pulses from high intensity laser system and the material shows interesting and particular parameters. Therefore those attract many fields of applications. High contrast and ultra high intensity laser system J-KAREN at KPSI is now under upgrading for achieving highest energy ion beams. No laser system with pulse duration less than 100 fs has demonstrated 100 MeV class proton acceleration in the world. To achieve high energy ions requires higher intensity laser on the target. We report on this presentation the status of the upgrading and the experimental results obtained at the first light experiment.