J-PARCにおけるレーザー荷電変換実験のための高繰り返しレーザー開発

Development of high repetitive laser pulse system for charge exchange process of hydrogen beam in J-PARC

渕 葵*; 米田 仁紀*; 道根 百合奈*; 原田 寛之  ; Saha, P. K.   ; 佐藤 篤*; 柴田 崇統*; 金正 倫計  

Fuchi, Aoi*; Yoneda, Hitoki*; Michine, Yurina*; Harada, Hiroyuki; Saha, P. K.; Sato, Atsushi*; Shibata, Takanori*; Kinsho, Michikazu

大強度陽子加速器J-PARCでは、リニアックからシンクロトロンに負水素イオンを入射する際に陽子へと荷電変換をしている。現在は炭素膜を用いた手法が用いられているが、さらなる大強度化に向け、レーザーを用いた荷電変換を行うことを目指し、レーザー光源及び原理実証実験を進めている。この方式では、ドップラー効果と多段階の電子電離プロセスを考えており、高出力レーザー開発が比較的容易な波長のレーザーとその5倍波のパルスレーザーを利用することを想定している。さらに、パルスあたりのエネルギーを下げるには、光の有効利用率を高めなければならない。そのため、折り返し像転送光学系やビームシェーパーの開発を進めている。本発表では、現在開発中の高繰り返しレーザー光源や像転送光学系について報告する。

In the J-PARC as high-intensity proton accelerator, beam injection into a synchrotron uses for charge exchange process from hydrogen to proton. For higher intensity beam, we study laser development and POP experiment for charge exchange by using laser. In our method, we consider doppler shift and multi process of electron stripping. Therefore, we are developing high power laser and the 5th harmonics. In order to reduce laser power, we must increase the utilization rate of laser. So, we develop multi-pass cavity and beam shaper. In our presentation, we will report about a status of high-repetition laser and optics devices under developing.