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Chen, L.-M.; 中島 一久; Hong, W.*; Hua, J. F.*; 亀島 敬; 小瀧 秀行; 杉山 精博*; Wen, X.*; Wu, Y.*; Tang, C.*; et al.
Chinese Optics Letters, 5(S1), p.S133 - S135, 2007/05
Experiments for the laser guiding studies has been carried out with the 30 fs, 100 TW laser pulse interaction with the long slab and discharged capillary of underdense plasma. Formation of extremely long plasma channel with its length 10 times above the Rayleigh length is observed when the laser pulse power is much higher than the critical power for relativistic self-focusing. The long self-guiding channel formation is accompanied by the quasi-monoenergetic electron acceleration with a low transverse emittance and high electric current (10 nC/shot). In order to continuously elongate plasma channel, a 4 cm-scale discharged capillary was used. We successfully demonstrated laser-plasma acceleration of high-quality electron beams up to nearly GeV. Our results exactly verified the prediction of laser-wakefield acceleration through a cm-scale plasma channel in the blowout bubble regime.
亀島 敬; 小瀧 秀行; 神門 正城; 大東 出; 川瀬 啓悟; 福田 祐仁; Chen, L. M.; Faenov, A. Y.; Pikuz, T. A.*; 本間 隆之; et al.
no journal, ,
近年、レーザープラズマ電子加速が抱える問題点の一つであるレーザーの集光距離による加速距離の制限を解決するためにキャピラリ放電管を用いたプラズマ生成が注目されている。プラズマは密度が高いほど屈折率が低くなるため放電管の中でプラズマ密度を中心で薄く、その外周を高く分布させれば光ファイバーと同じ原理でレーザーは放電管内のプラズマ中を集光伝搬しながら相互作用する。この技術が確立すれば数mm程度に留まっていた加速空間を飛躍的に伸ばすことができる。今回キャピラリ開発研究のうえで重要な項目である最適な屈折率分布を探索するためにチャネル内部のプラズマ密度分布計測を行った。その実験結果を報告する。
亀島 敬; 小瀧 秀行; 神門 正城; 大東 出; 川瀬 啓悟; 福田 祐仁; Chen, L. M.; 本間 隆之; 近藤 修司; Bulanov, S. V.; et al.
no journal, ,
近年、レーザープラズマ電子加速が抱える問題点の一つであるレーザーの集光距離による加速距離の制限を解決するためにキャピラリ放電管を用いたプラズマ生成が注目されている。プラズマは密度が高いほど屈折率が低くなるため放電管の中でプラズマ密度を中心で薄く、その外周を高く分布させれば光ファイバーと同じ原理でレーザーは放電管内のプラズマ中を集光伝搬しながら相互作用する。2006年にKEK, JAEA及び中国工程物理研究院とで共同実験を行い、キャピラリ放電管を用いて560MeVの電子ビームの生成に成功した。その実験結果を報告する。
亀島 敬; 小瀧 秀行; 神門 正城; 大東 出; 川瀬 啓悟; 福田 祐仁; Chen, L. M.; 本間 隆之; 近藤 修司; Bulanov, S. V.; et al.
no journal, ,
近年、レーザープラズマ電子加速が抱える問題点の一つであるレーザーの集光距離による加速距離の制限を解決するためにキャピラリ放電管を用いたプラズマ生成が注目されている。プラズマは密度が高いほど屈折率が低くなるため放電管の中でプラズマ密度を中心で薄く、その外周を高く分布させれば光ファイバーと同じ原理でレーザーは放電管内のプラズマ中を集光伝搬しながら相互作用する。2006年にKEK,JAEA,中国工程物理研究院とで共同実験を行い、キャピラリ放電管を用いて560MeVの電子ビームの生成に成功した。その実験結果を報告する。
亀島 敬; 小瀧 秀行; 神門 正城; 大東 出; 川瀬 啓悟; 福田 祐仁; Chen, L. M.*; 本間 隆之; 近藤 修司; Esirkepov, T. Z.; et al.
no journal, ,
レーザープラズマ電子加速は非常に高い電場を持っているが、加速空間が非常に短いという問題点を持っているため、その電子ビームの加速エネルギーは100MeV程度に制限されていた。近年、このレーザープラズマ電子加速が抱える問題点をキャピラリー放電管を用いることで大幅に解決がなされた。プラズマは密度が高いほど屈折率が低くなる特徴を利用して放電管の中でプラズマ密度を中心で薄く、その外周を高く分布させれば光ファイバーと同じ原理でレーザーは放電管内のプラズマ中を集光伝搬しながら相互作用する。ゆえに、加速空間を大幅に拡張することができる。この実験を2006年に中国工程物理研究院とKEK、及び原子力機構で共同実験を行い、キャピラリ放電管を用いて4.4Jのレーザーパルスの集光伝搬及び0.56GeVの電子ビームの生成に成功した。加えて、JAEAにて同様の実験を2007年に行い、1Jのレーザーパルスの集光伝搬及び電子ビームの発生に成功した。