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

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; et al.

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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。