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大道 博行
no journal, ,
原子力機構ではレーザーの超短パルス化、集光性能の向上を図りレーザーのエネルギーを大きくすることなく超高強度を達成しつつある。歴史的には、1980年の約10W/cm程度が、チャープパルス増幅法の発明により1990年には10W/cmになり、超短パルス発生技術に支えられて現在では1010W/cmが達成可能である。高強度を志向したシステムでは現在のところパルス幅は数フェムト秒数十フェムト秒であるが、エネルギーを増やさず、さらなる高強度化を図るため、今後より一層の短パルス・高強度化を目指した研究が進展すると思われる。このような高度に制御された超高強度レーザーを用いたレーザー粒子加速の研究を紹介する。
Bolton, P. R.; 堀 利彦; 榊 泰直; Sutherland, K.*; 鈴木 将之; Wu, J.*
no journal, ,
The science case for cancer treatment with hadron beams continues to be made as hadron treatment facilities are being developed around the globe with state-of-the-art accelerator technology. The promise of compact generation of energetic protons and ions from laser-plasma interactions, has made laser-driven hadron radiotherapy a subject of strong interest. Experimental proton yields suggest that scaled laser requirements for generating 200 MeV protons call for repetition-rated PW class systems. Proton bunches with high peak current and ultralow emittance are typical of ultrafast laser-foil interactions. However, these bunches also exhibit large divergence and energy spread. Our challenge at PMRC is not only to use high power lasers to accelerate ions to energies appropriate for hadron therapy but, as importantly, to develop integrated, laser-driven, ion accelerator systems (ILDIAS) that demonstrate desired beam characteristics for such therapy. We will introduce PMRC and discuss some key issues associated with laser-driven ion accelerator development.