Towards a novel laser-driven method of exotic nuclei extraction-acceleration for fundamental physics and technology

基礎物理研究を見据えたエキゾチック原子核の取り出し加速のための新奇レーザー駆動法の展望

西内 満美子*; 榊 泰直*; Esirkepov, T. Zh.*; 西尾 勝久   ; Pikuz, T. A.*; Faenov, A. Ya.*; Skobelev, I. Yu.*; Orlandi, R.  ; Pirozhkov, A. S.*; 匂坂 明人*; 小倉 浩一*; 金崎 真聡*; 桐山 博光*; 福田 祐仁*; 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*

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

ペタワットレーザーと原子核物理学の技術を組み合わせることで、エキゾチック原子核の性質の測定を決定的に可能にする。数値シミュレーションとレーザー駆動実験により、我々は論文、西内等、Phys. Plasmas 22, 033107 (2015)で提案された「レーザー駆動エキゾチック核抽出-加速法」の展望について紹介する。この方法の特徴は、(1)フェムト秒ペタワットレーザーを、外部イオンビームによって破砕された原子核標的に照射し、(2)そして生成された短寿命の重エキゾチック原子核を数GeVの多価電荷としてまとめて一気に加速する、という画期的な方法である。

A combination of a petawatt laser and nuclear physics techniques can crucially facilitate the measurement of exotic nuclei properties. With numerical simulations and laser-driven experiments we show prospects for the Laser-driven Exotic Nuclei extraction-acceleration method proposed in [M. Nishiuchi et al., Phys. Plasmas 22, 033107 (2015)]: a femtosecond petawatt laser, irradiating a target bombarded by an external ion beam, extracts from the target and accelerates to few GeV highly charged short-lived heavy exotic nuclei created in the target via nuclear reactions.