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論文

FIREX project and effects of self-generated electric and magnetic fields on electron-driven fast ignition

三間 圀興*; 砂原 淳*; 白神 宏之*; 西村 博明*; 疇地 宏*; 中村 龍史; 城崎 知至*; 長友 英夫*; Garcia, C.*; Veralde, P.*

Plasma Physics and Controlled Fusion, 52(12), p.124047_1 - 124047_6, 2010/12

 被引用回数:9 パーセンタイル:37.31(Physics, Fluids & Plasmas)

高速点火核融合は少ないレーザーエネルギーで核融合反応を実現できると期待されている。大阪大学では10kJ, 10psの点火用レーザー(LFEX)を建設中である。現在までに、全4本のビームのうち1本のビームを完成させ統合実験を進めており、幾つか新しい課題が明らかとなってきた。特に、プリパルスによる膨張プラズマの形成により、点火用レーザーのエネルギーが効果的に電子へ変換されていないことが示唆されている。本論文では、プリプラズマの制御を目的としたターゲットのコーティング、また、ダブルコーン形状の採用による電子運動の制御について提案を行った。

論文

Optimization of cone target geometry for fast ignition

中村 龍史*; 坂上 仁志*; 城崎 知至*; 長友 英夫*; 三間 圀興*; Koga, J. K.

Physics of Plasmas, 14(10), p.103105_1 - 103105_7, 2007/10

 被引用回数:67 パーセンタイル:91.81(Physics, Fluids & Plasmas)

Electron energy characteristics generated by the irradiation of ultra-intense laser pulses onto solid targets are controlled by using cone targets. Two parameters characterizing the laser-cone interaction are introduced, which are cone angle and the ratio of the laser spot size to the cone tip size. By changing these parameters, the energy absorption rate, laser irradiance at the cone tip, and electron acceleration at the cone tip and side wall are controlled. The optimum cone targets for fast ignition are those with 30 degree cone angles with a double-cone geometry, and a tip size comparable to the core size, with the irradiation of a laser pulse with a spot size of about 4 times the cone tip size. Cone targets have the possibility to enhance the maximum energy of laser-accelerated protons by using a smaller angle cone depending on the laser f-number.

論文

High energy electron generation by laser-cone interaction

中村 龍史*; 坂上 仁志*; 城崎 知至*; 長友 英夫*; 三間 圀興*; Koga, J. K.

Plasma and Fusion Research (Internet), 2, p.018_1 - 018_6, 2007/05

超高強度レーザーパルスとコーンターゲットとの相互作用における電子加速過程について2次元PICシミュレーションによる解析を行い、コーンターゲットから生成される電子特性を探った。解析の結果、レーザー-コーン相互作用に特有の二つの優位な加速過程があることが判明した。一つは、コーンターゲットの側壁に沿った加速と輸送で、電子は表面磁場と電場によりコーン先端に向かってガイドされる。二つ目は、コーン先端でのレーザー場による動重力加速で、その効果はコーン集束により強められる。これらの加速過程を理解することにより、コーンターゲットの設計と電子のエネルギー特性の制御について指針が得られると期待される。

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