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10
W/cm
Skobelev, I. Yu.*; Ryazantsev, S. N.*; Kulikov, R. K.*; Sedov, M. V.*; Filippov, E. D.*; Pikuz, S. A.*; 浅井 孝文*; 金崎 真聡*; 山内 知也*; 神野 智史; et al.
Photonics (Internet), 10(11), p.1250_1 - 1250_11, 2023/11
被引用回数：3 パーセンタイル：41.62(Optics)物質が高強度レーザーパルスと相互作用して生成されるプラズマの電荷状態の発展において、光電場と衝突電離の影響を明確に区別することは困難である。この研究では、プラズマキネティクスの時間依存計算を用いて、クラスターが十分に小さい低密度のガス状ターゲットを用いた場合にのみ可能であることを示した。Arプラズマの場合、クラスター半径の上限は
mと見積もられた。
今 亮; 西内 満美子; 桐山 博光; 小倉 浩一; 森 道昭; 榊 泰直; 神門 正城; 近藤 公伯
Journal of Physics; Conference Series, 717, p.012103_1 - 012103_4, 2016/05
被引用回数：2 パーセンタイル：64.28(Physics, Applied)We have experimentally demonstrated that a multi-channel cross-correlator (MCCC) for single-shot measurement of temporal contrast achieved the high dynamic range of 10
and large temporal window of ~1 ns. In the experiment with short pulse laser, the shot to shot fluctuation of a pedestal intensity at sub-ns was measured. The fluctuation is mainly due to the random process of amplified spontaneous emission. The precise information on temporal contrast shot to shot will be crucial in assessing the particle acceleration in relativistic laser-mater interaction studies. We will discuss the experimental detail and result.
桐山 博光; 森 道昭; Pirozhkov, A. S.; 小倉 浩一; 匂坂 明人; 今 亮; Esirkepov, T. Z.; 林 由紀雄; 小瀧 秀行; 金崎 真聡*; et al.
IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, 21(1), p.1601118_1 - 1601118_18, 2015/01
被引用回数：68 パーセンタイル：95.12(Engineering, Electrical & Electronic)原子力機構で開発を進めているペタワット級超高強度レーザーシステム(J-KARENレーザーシステム)の詳細な設計、動作特性、及び将来計画についての報告を招待論文(Invited paper)として行う。また、高い制御性を有する本レーザーシステムによる代表的な成果として、粒子加速、高輝度X線発生などの研究成果についても報告を行う。
桐山 博光; 森 道昭; 今 亮; 西内 満美子; 榊 泰直; 小倉 浩一; 福田 祐仁; Pirozhkov, A. S.; 匂坂 明人; Esirkepov, T. Z.; et al.
no journal, ,
高繰り返し化、高エネルギー化を目指したアップグレードを行っている超高強度レーザーシステム(J-KARENレーザーシステム)の開発の現状、及び今後の展開についての報告を招待講演(Invited talk)として行う。講演では、現在の開発状況は勿論、システム設計、システムを構成する代表的なコンポーネントの評価、及び予測される動作特性等について報告する。
匂坂 明人; 小倉 浩一; Pirozhkov, A. S.; 錦野 将元; 今 亮; 西内 満美子; Esirkepov, T. Z.; 神門 正城; 河内 哲哉; 近藤 公伯; et al.
no journal, ,
高強度レーザーと薄膜との相互作用により、高エネルギーの粒子, 硬X線などが発生する。特にレーザー駆動陽子線については、医療やその他への応用が期待されている。今回、大阪大学設置のLFEXレーザーを用い、高エネルギーレーザーと薄膜ターゲットとの相互作用実験を行なった。レーザーは、4ビームをターゲットに照射した。4ビームを合計したレーザーエネルギー
1kJにおいて、陽子の最大エネルギーとして40MeVが得られた。また、プラズマミラーを用いた陽子加速実験を開始した。
Li(p,n)Be reaction with laser-driven proton小倉 浩一; 榊 泰直; 西内 満美子; 匂坂 明人; 福田 祐仁; Pirozhkov, A. S.; Esirkepov, T. Z.; 今 亮; 金崎 真聡; 近藤 公伯
no journal, ,
高強度レーザーによる高エネルギー陽子線発生に関する研究が行われている。発生する陽子線は、がん治療への応用や中性子源への応用などが考えられている。レーザー駆動陽子で生成した陽子を中性子発生用の物質に照射し、そこで起こる核反応によって中性子を発生する方法がある。ここでは、リチウム・ターゲットにレーザー駆動陽子線(最大エネルギー40MeV)を照射して中性子を発生した場合のゼロ度方向に発生する中性子のエネルギースペクトルを計算で求めたので報告する。
神門 正城; Bulanov, S. V.; Esirkepov, T. Z.; 福田 祐仁; 林 由紀雄; 金崎 真聡; 桐山 博光; Koga, J. K.; 今 亮; 近藤 公伯; et al.
no journal, ,
In order to explore high field sciences a PW-class, 30-fs, 810-nm laser is being prepared at the Kansai Photon Research Institute, Japan Atomic Energy Agency. Our laser system named J-KAREN-P is based on the previous J-KAREN, which had a high contrast ratio of 10
. Our challenge is to achieve the focused intensity of 10
W/cm
on targets to explore intensity-frontier in laser matter interaction. In order to achieve this high intensity, we have paid special attention to choosing and mounting optical components. Two deformable mirrors will be used. In addition, the precise alignment of gratings in a pulse compressor becomes important in a large beam diameter of 250 mm. The present status of the upgrade will be given as well as the perspective on high field sciences such as high-energy ion generation, coherent X-ray generation, radiation pressure dominant acceleration, etc.
桐山 博光; 森 道昭; Pirozhkov, A. S.; 小倉 浩一; 西内 満美子; 神門 正城; 榊 泰直; 今 亮; 金崎 真聡; 田中 宏尭; et al.
no journal, ,
原子力機構関西光科学研究所では、ターゲット上で10W/cmと世界最高の集光強度を0.1Hzの高い繰り返し率で実現するため、既存の超高強度レーザーシステム(J-KARENレーザーシステム)のアップグレードを行っている。本アップグレードについて、世界の超高強度レーザーとその利用研究に携わる研究者が集まる国際会議(CLEO 2015)で報告する。講演では、システム設計、システムを構成するコンポーネントの評価、現在までの開発状況、及びスケジュールを含めた今後の展開について報告する。
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.
no journal, ,
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。
今 亮; 西内 満美子; 桐山 博光; 榊 泰直; 福田 祐仁; 神門 正城; 近藤 公伯
no journal, ,
超高強度レーザーをターゲットに照射した場合、プレパルスによりメインパルスが到達するよりも先にターゲットがプラズマ化する。このプレプラズマの状態は、レーザー駆動の陽子線加速に大きな影響を及ぼす。本研究では、シングルショットでレーザーの時間コントラストを計測し、プリパルスの強度を明らかにすることを目的する。そのために我々はシングルショットで動作するクロスコリレータの開発を行っている。発表ではその詳細について述べる。
Pirozhkov, A. S.; 桐山 博光; 森 道昭; 西内 満美子; 福田 祐仁; 小瀧 秀行; 小倉 浩一; 匂坂 明人; 榊 泰直; 林 由紀雄; et al.
no journal, ,
J-KAREN is a state-of-the-art high-power laser with hybrid OPCPA / Ti:Sapphire, double CPA architecture. Due to high temporal and spatial beam quality, the on-target intensity exceeds 
W/cm with an 
focusing. The temporal contrast is high enough for shooting 
foils without plasma mirrors. These allowed us to demonstrate proton acceleration up to energies exceeding 40 MeV and Al ion acceleration up to 320 MeV (12 MeV/nucleon). We present the current laser performance, recent experimental achievements, and the upgrade plan to achieve the on-target peak power of 1 PW and repetition rate of 0.1 Hz.
桐山 博光; 森 道昭; 今 亮; 西内 満美子; 榊 泰直; 小倉 浩一; 福田 祐仁; Pirozhkov, A. S.; 匂坂 明人; Esirkepov, T. Z.; et al.
no journal, ,
原子力機構関西光科学研究所では、ターゲット上で世界最高の集光強度を高い繰り返し率で実現するため、超高強度レーザーシステム(J-KARENレーザーシステム)のアップグレードを行っている。本アップグレードを世界の超高強度レーザーとその利用研究に携わる研究者が集まる国際会議(ICUIL2014)で報告する。講演では、システム設計、システムを構成するコンポーネントの評価、現在までの開発状況、及びスケジュールを含めた今後の展開について報告する。
神門 正城; Bolton, P.; Bulanov, S. V.; Esirkepov, T. Z.; 福田 祐仁; 林 由紀雄; 金崎 真聡; 河内 哲哉; 桐山 博光; Koga, J. K.; et al.
no journal, ,
We are now upgrading our Ti:sapphire laser system with chirped pulse amplification (CPA) at the Kansai Photon Science Institute, Japan Atomic Energy Agency. The laser system will be able to provide PW level on target at the repetition rate of 0.1 Hz. The challenge is to achieve the focused intensity of 10 W/cm with a f/1.4 optic employing two deformable mirrors. Two target chambers are prepared mainly for short-focus (f/1.4) with multiple vacuum ports and for long-focus f/10 or f/20. Applications of such intense lasers are also presented. They are relativistic flying mirrors, high order harmonics generation, ion acceleration, and 
ray flash, etc.
今 亮; 西内 満美子; 桐山 博光; 榊 泰直; 福田 祐仁; 神門 正城; 近藤 公伯
no journal, ,
超高強度レーザーをターゲットに照射した場合、プレパルスによりメインパルスが到達するよりも先にターゲットがプラズマ化する。このプレプラズマの状態は、レーザー駆動の陽子線加速に大きな影響を及ぼす。本研究では、シングルショットでレーザーの時間コントラストを計測し、プリパルスの強度を明らかにすることを目的する。そのために我々はシングルショットで動作するマルチチャンネルのクロスコリレータの開発を新たに行った。高強度レーザーの時間コントラストのシングルヨット計測並びにプレプラズマの密度計測実施した。発表ではその詳細について述べる。
今 亮; 西内 満美子; 桐山 博光; 榊 泰直; 小倉 浩一; 福田 祐仁; 神門 正城; 近藤 公伯
no journal, ,
Real-time temporal contrast of an ultrahigh-intensity laser pulse is a crucial parameter for laser plasma interaction experiments. We have developed a multi-channel cross-correlator (MCCC) for single-shot measurement of high temporal contrast (10
) of Petawatt class laser pulse. The MCCC is based on a third order cross-correlator which is typically used in a delay-scanning mode, and has a four independent optical delay and channels. We have experimentally demonstrated that the MCCC system achieves the high dynamic range of 10 and large temporal window of 1 ns. Our technique is simple and powerful tool in order to measure shot-to-shot fluctuation of pre-pulse/pedestal mainly due to amplified spontaneous emission (ASE), in particular, for the large high-power laser system in low repetition-rate operation.
桐山 博光; 森 道昭; Pirozhkov, A. S.; 小倉 浩一; 西内 満美子; 神門 正城; 榊 泰直; 今 亮; Mocek, T.*; 金崎 真聡*; et al.
no journal, ,
原子力機構関西光科学研究所では、ターゲット上で10 W/cmと世界最高の集光強度を0.1Hzの繰り返し動作で実現するため、既存の超高強度レーザーシステム(J-KARENレーザーシステム)のアップグレードを行っている。本アップグレードについて、世界の高強度レーザーとその利用研究に携わる研究者が集う国際会議(CLEO-PR 2015)で招待講演として報告する。現在、レーザーシステムの最終段増幅器の整備を行っており、ターゲット上で10 W/cmを実現しうる55J以上の出力エネルギーまで得ている。講演では、システム設計、システムを構成するコンポーネントの評価、現在までの開発状況、及びスケジュールを含めた今後の展開について報告する。
今 亮; 西内 満美子; 桐山 博光; 小倉 浩一; 榊 泰直; 福田 祐仁; 神門 正城; 近藤 公伯
no journal, ,
We have developed a multi-channel cross-correlator (MCCC) for single-shot measurement of temporal contrast of Peta-watt class laser pulse. The MCCC is based on third order cross correlation which is typically used in a delay-scanning. Moreover, our system is adopted reference measurement channel with which shot to shot peak intensity fluctuations is normalized on a single shot. We will report experimental results with the MCCC system.
桐山 博光; 森 道昭; Pirozhkov, A. S.; 小倉 浩一; 西内 満美子; 神門 正城; 榊 泰直; 今 亮; 金崎 真聡*; 田中 宏尭; et al.
no journal, ,
原子力機構関西光科学研究所では、ターゲット上で10W/cmと世界最高の集光強度を0.1Hzの繰り返し動作で実現するため、既存の超高強度レーザーシステム(J-KARENレーザーシステム)のアップグレードを行っている。本アップグレードについて、先進的レーザーとその利用研究に携わる研究者らが集う国際会議で招待講演として報告する。現在、システムの最終段増幅器の整備を行っており、ターゲット上で10 W/cmを実現しうる55J以上の出力エネルギーまで得ている。並行して前置増幅器部分において、最終段増幅器に入射するシード光の特性評価を行い、パルス幅25fs、時間コントラスト10と良好な動作特性を得ている。講演では、システム設計、システムを構成するコンポーネントの評価、現在までの開発状況、及び今後の展開について報告する。
匂坂 明人; 小倉 浩一; 錦野 将元; Pirozhkov, A. S.; 河内 哲哉; 西内 満美子; 今 亮; 神門 正城; 近藤 公伯; 有川 安信*; et al.
no journal, ,
高強度レーザーと物質との相互作用により生成される高エネルギーのイオン、電子、X線等は、量子ビーム源として注目されている。特に高エネルギーイオンについては、医療への応用が期待されている。レーザーの強度やエネルギーに対する加速イオンのエネルギー等を調べるため、超短パルスレーザーや高エネルギーレーザーを用いて、薄膜ターゲットからの陽子発生実験を進めている。超短パルスレーザーを用いた実験では、原子力機構設置のJ-KARENレーザーを用いて、実験を進めている。高エネルギーレーザーを用いた実験として、大阪大学レーザーエネルギー学研究センター設置のLFEXレーザーを照射し、陽子発生実験を行った。
神門 正城; Bulanov, S. V.; Esirkepov, T. Z.; 福田 祐仁; 林 由紀雄; 金崎 真聡; 桐山 博光; Koga, J. K.; 今 亮; 近藤 公伯; et al.
no journal, ,
The high field sciences, which is typically phenomena excited by intense lasers, are considered. Such interesting fields are rapidly growing due advances in laser technology. In our institute we are upgrading the Ti:sapphire laser system to 1 petawatt including experimental system. We aim to achieve a focused intensity of 10 W/cm. Two pilot experiments, generation of 
100 MeV protons and 1 keV coherent X-rays, are planned to demonstrate the usable, total performance of our new J-KAREN-P experimental system. Other possible experiments such as flying mirrors and ray flash are also discussed. In addition, we present the current status of the upgrade as well as future prospects.
