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匂坂 明人; Pirozhkov, A. S.; 森 道昭; 余語 覚文; 小倉 浩一; 織茂 聡; 西内 満美子; Ma, J.*; 桐山 博光; 金沢 修平; et al.
NIFS-PROC-85, p.30 - 33, 2011/02
レーザー駆動イオン源の開発を目的とし、陽子発生実験を行った。薄膜ターゲットを用いて、レーザーとプラズマとの相互作用により発生した陽子を計測した。高エネルギー陽子を得るため、レーザーのコントラストレベルを下げて、プリプラズマの大きさを減少させた。高コントラストのレーザーパルスを用いた結果、ターゲット裏面方向に発生する陽子の最大エネルギーは増加した。
匂坂 明人; Pirozhkov, A. S.; 森 道昭; 余語 覚文; 小倉 浩一; 織茂 聡; 西内 満美子; Ma, J.*; 桐山 博光; 金沢 修平; et al.
レーザー研究, 38(9), p.702 - 705, 2010/09
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,高次高調波,テラヘルツ(THz)波などが発生する。特に高エネルギー陽子については、医療用としての小型加速器への利用が期待されている。本研究では、薄膜ターゲット照射による陽子ビームとTHz波の同時発生について調べた。原子力機構設置のチタンサファイアレーザー(J-KAREN)を用いて、薄膜ターゲットへの照射実験を行った。その結果、ターゲット裏面方向の陽子とレーザー反射方向のTHz波の同時発生を測定した。また、プリプラズマを抑制することで陽子の高エネルギー化を確認した。
Zhidkov, A.*; Koga, J. K.; 細貝 知直*; 藤井 隆*; 大石 祐嗣*; 根本 孝七*; 兒玉 了祐*
Physics of Plasmas, 17(8), p.083101_1 - 083101_6, 2010/08
被引用回数：11 パーセンタイル：39.78(Physics, Fluids & Plasmas)The wave breaking processes originating from a parametric resonance in the wake of a laser pulse in the absence of pulse over-focusing are thoroughly analyzed via multidimensional particle-in-cell simulations. The processes play a key role in the electron self-injection in the laser-driven acceleration of high energy, mono-energetic electrons in plasma channels. The resonance character of the charge loading in the first, second, and third injections is shown; its effect on the electron acceleration is demonstrated.
Zhidkov, A.*; Esirkepov, T. Z.; 藤井 隆*; 根本 孝七*; Koga, J. K.; Bulanov, S. V.
Physical Review Letters, 103(21), p.215003_1 - 215003_4, 2009/11
被引用回数：15 パーセンタイル：64.36(Physics, Multidisciplinary)An optically dense ionization wave produced by two femtosecond (
10/30 fs) laser pulses focused cylindrically and crossing each other may become an efficient coherent X-ray converter in accordance with the Semenova-Lampe theory. The resulting velocity of a quasiplane ionization wave in the vicinity of pulse intersection changes with the angle between the pulses from the group velocity of ionizing pulses to infinity allowing a tuning of the wavelength of X rays and their bunching. The X-ray spectra after scattering of a lower frequency and long coherent light pulse change from the monochromatic to high order harmonic-like with the duration of the ionizing pulses.
森 道昭; 余語 覚文; 桐山 博光; 西内 満美子; 小倉 浩一; 織茂 聡; Ma, J.*; 匂坂 明人; 金沢 修平; 近藤 修司; et al.
IEEE Transactions on Plasma Science, 36(4), p.1872 - 1877, 2008/08
被引用回数：7 パーセンタイル：28.47(Physics, Fluids & Plasmas)本グループでは、京都大学・電力中央研究所・GIST等と共同でレーザー駆動プロトンビームの利用に向け、レーザー・ターゲット双方からエネルギー/変換効率/Emittanceの最適化に関する研究を進めている。本論文はその研究の過程において開発したレーザー駆動高エネルギープロトンビーム発生におけるチャープパルスを用いた高速パルススライサー装置の新たな性能評価法と、その後に行ったイオン加速実験に関する結果をまとめたものである。この研究開発によって、新手法の有意性を明らかにするとともに、プレパルスの抑制により最大2.3MeVのプロトンビームの発生を実証しプレパルスがプロトンビームの高エネルギー化に重要な役割を果たすことを明らかにした。
西内 満美子; 大道 博行; 余語 覚文; 織茂 聡; 小倉 浩一; Ma, J.-L.; 匂坂 明人; 森 道昭; Pirozhkov, A. S.; 桐山 博光; et al.
Physics of Plasmas, 15(5), p.053104_1 - 053104_10, 2008/05
被引用回数：45 パーセンタイル：83.73(Physics, Fluids & Plasmas)超高強度フェムト秒レーザーを7.5, 12.5, and 25
m厚のポリイミドターゲットに照射することにより、最高エネルギー4MeVの高フラックスプロトンビームを発生した。レーザーのエネルギーは1.7Jパルス幅34fs強度は3
10
Wcm
であった。Amplified spontaneous emissionの強度(コントラスト)はメインパルスの410
であった。レーザーからプロトンへのエネルギーの変換効率は、3%に達し、ナノメートル厚の超薄型ターゲットとコントラストが極低いレーザー(10
)を使って得られた既存の結果とほぼ同じか、それよりも良い結果を得た。
神門 正城; 福田 祐仁; 小瀧 秀行; Koga, J. K.; Bulanov, S. V.; 田島 俊樹; Chao, A. W.*; Pitthan, R.*; Schuler, K.-P.*; Zhidkov, A. G.*; et al.
Journal of Experimental and Theoretical Physics, 105(5), p.916 - 926, 2007/11
被引用回数：15 パーセンタイル：62.92(Physics, Multidisciplinary)高エネルギーのリニアコライダーにも必要とされる低エミッタンスビームを生成する、粒子加速器への新しい入射方法を提案する。本論文では、高出力のレーザーパルスの後に励起される航跡場の加速位相への入射方法を議論する。レーザーの偏光方向と集光方法を変えることにより、横方向の波の破壊を制御して、電子の横方向のベータトロン振動数と振幅を変え、扁平なビームを作り出すことができることを3次元シミュレーションで示した。また、イオンビームでの扁平ビーム生成についても言及する。
m thick copper tape target irradiated by s-, circularly-, and p-polarized 55-fs laser pulsesLi, Z.*; 大道 博行; 福見 敦*; Bulanov, S. V.; 匂坂 明人; 小倉 浩一; 余語 覚文; 西内 満美子; 織茂 聡; 森 道昭; et al.
Physics Letters A, 369(5-6), p.483 - 487, 2007/10
被引用回数：9 パーセンタイル：51.08(Physics, Multidisciplinary)レーザー強度8-910
W/cm
のp-, s-、と円偏光照射による厚さ5-m銅テープターゲットから垂直方向に発生する陽子と電子の角度分布とエネルギースペクトルを測定した。陽子の最大エネルギーは1.34MeVでターゲット背面垂直方向に、高エネルギー電子はレーザー伝搬の反射方向に観測された。円偏光照射による陽子と電子発生の性質はp偏光照射のときと同じ傾向で、レーザー強度2-310W/cm照射の場合とは大きく異なっている。
織茂 聡; 西内 満美子; 大道 博行; 余語 覚文; 小倉 浩一; 匂坂 明人; Li, Z.*; Pirozhkov, A. S.; 森 道昭; 桐山 博光; et al.
Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 46(9A), p.5853 - 5858, 2007/09
被引用回数：17 パーセンタイル：54.99(Physics, Applied)高強度短パルスチタンサファイヤレーザーを使って、数MeVのプロトンとkeVのX線と同時に同じ場所から発生させることが可能である。今回、X線とプロトンのソースから10mm離れたサンプルの同時投影像を測定することに成功した。この実験はとてもシンプルな実験であるが、数100fsからpsの分解能を持っている。ディテクターとして、CR39とイメージングプレートを使用した。この方法によってミクロン構造の正確な観測に応用可能である。
余語 覚文; 大道 博行; 福見 敦*; Li, Z.*; 小倉 浩一; 匂坂 明人; Pirozhkov, A. S.; 中村 衆*; 岩下 芳久*; 白井 敏之*; et al.
Physics of Plasmas, 14(4), p.043104_1 - 043104_6, 2007/04
被引用回数：63 パーセンタイル：88.17(Physics, Fluids & Plasmas)集光強度
W/cm
の短パルスレーザーを厚さ5mの銅薄膜に照射することで発生する高速プロトンのエネルギー分布を、新規に開発したオンライン飛行時間分析器を用いて行った。レーザー主パルスの9ns前に入射するfs-時間幅のプリパルスの強度が10
から10
W/cmへ上昇するとともに、高速プロトンの最大エネルギーが増加する実験結果が得られた。二波長干渉計測定から、プリパルスによって薄膜の表面に生じるプラズマ膨張のスケール長は15m以下であった。このような密度勾配の急峻なプラズマの発生は、その後に入射する主パルスの吸収効率を高める効果があり、これがプロトンのエネルギーを上昇させると考えられる。
大道 博行; 匂坂 明人; 小倉 浩一; 織茂 聡; 西内 満美子; 森 道昭; Ma, J.-L.; Pirozhkov, A. S.; 桐山 博光; 金沢 修平; et al.
Proceedings of 7th Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO-PR 2007) (CD-ROM), p.77 - 79, 2007/00
10の
W/cm以上に集中させた高強度レーザーを用いて、陽子加速器を開発している。プラズマパラメータと陽子エネルギー範囲を、レーザー照射ごとにリアルタイム検出器を用いてモニターした。実用可能なMeV級の陽子エネルギーを安定して得ることに成功した。
大道 博行; 匂坂 明人; 小倉 浩一; 織茂 聡; 西内 満美子; 余語 覚文; 森 道昭; Li, Z.*; 桐山 博光; 金沢 修平; et al.
X-Ray Lasers 2006; Springer Proceedings in Physics, Vol.115, p.595 - 605, 2007/00
現在、関西光科学研究所に設置されている超短パルス高強度レーザーを用いた量子ビーム発生実験を行っている。すなわちレーザーを厚さ数ミクロンの薄膜に照射することにより、プロトン,X線,テラヘルツ波,電子線が発生する。これらは時間同期がきちんととれており、時間幅も1ピコ秒以下であり、するどい指向性を有し輝度も高い。これらを組合せることにより、極めて新しいポンプ-プローブ計測等が可能になると考えられる。これら研究の現状と今後の方向について報告する。
匂坂 明人; Pirozhkov, A. S.; 大道 博行; 福見 敦*; Li, Z.*; 小倉 浩一; 余語 覚文; 大石 祐嗣*; 名雪 琢弥*; 藤井 隆*; et al.
Applied Physics B, 84(3), p.415 - 419, 2006/09
被引用回数：20 パーセンタイル：64.78(Optics)高強度レーザーと薄膜との相互作用により生成される高エネルギーのX線,イオン,電子は、テーブルトップの放射線源として注目されさまざまな応用が提案されている。ここでレーザーと薄膜との相互作用の物理過程を調べるうえで、レーザーのプリパルスによって生成されるプリフォームドプラズマを評価しておく必要がある。本研究では、高強度レーザーを金属ターゲットに照射した際のプリフォームドプラズマを測定するため、2波長干渉計の開発を行った。実験は、電力中央研究所設置のチタンサファイアレーザー(中心波長800nm,パルス幅65fs)を集光用のポンプ光と計測用のプローブ光に分け、ポンプ光を銅テープターゲットに照射し、発生するプリフォームドプラズマをプローブ光の干渉計測によって測定した。ポンプ光の集光強度は210W/cmであり、プローブ光は、基本波(800nm)と2倍高調波(400nm)の2波長を用いて計測を行った。二つの波長によって得られた電子密度分布を組合せることにより、これまでの単一波長による計測よりも広い密度領域の計測に成功した。この計測法は、メインパルスと薄膜との相互作用の解明に有用な方法である。
n eigenmodes, burst modes and chirping modes in the Alfvn frequency range driven by negative ion based neutral beam injection in JT-60U草間 義紀; Kramer, G. J.; 木村 晴行; 三枝 幹雄*; 小関 隆久; 飛田 健次; 及川 聡洋; 篠原 孝司; 近藤 貴; 森山 伸一; et al.
Nuclear Fusion, 39(11Y), p.1837 - 1843, 1999/11
被引用回数：68 パーセンタイル：87.07(Physics, Fluids & Plasmas)JT-60Uにおいて、負イオン源ビーム(NNB)を用いて、ビームイオンが励起する不安定性の研究を行った。磁気シアが弱い場合には、ビームイオンの体積平均
値が0.1%と低い領域においてもアルヴェン固有モードが励起されることが明らかとなった。しかし、このモードは強い負磁気シアを持つプラズマでは安定化できることがわかった。ビームイオン値が0.2%程度に上昇し、かつプラズマ中心の安全係数が1.4程度まで低下すると、アルヴェン周波数領域にバースト的に発生をくり返すモードが出現する。このモードにより、わずかではあるがビームイオンが損失することが明らかになった。
根本 和泰*; 大野 隆寛*; 上野 雅広*; 樋口 隆尚*; 風間 武彦*; 橋本 卓*
JNC TJ1420 99-001, 260 Pages, 1999/02
None
根本 和泰*; 風間 武彦*; 橋本 卓*; 清藤 康司*; 成 義勝*; 野元 洋一*; 遠藤 弘美*; 歌田 美保*
JNC TJ1420 98-033, 102 Pages, 1998/12
「高レベル廃棄物と地層処分」は、これまで様々な手法や手段が試みられてきたにも係わらず、国民に十分な理解が得られているとは言い難い。しかし、近い将来に高レベル廃棄物の地層処分を控えた我が国にとって、パブリック・アクセプタンス(PA)活動の重要性は、今後ますます高まると予想される。そこで、1997年度調査では、PA活動に資する手段を考案し、その概念設計を行った。さらに、設計有効性を検証するためのプロトタイプ(システムおよびデータ)を作成し、そこで実現すべき機能を明らかにした。1998年度調査では、さらに「地層処分研究開発・第2次取りまとめ・第1ドラフト」の内容をバックアップするためのシステムおよびデータを作成した。
根本 和泰*; 大野 隆寛*; 上野 雅広*; 樋口 隆尚*; 風間 武彦*; 橋本 卓*
JNC TJ1420 98-019, 209 Pages, 1998/11
現在、海外主要国においては、高レベル廃棄物の地層処分とその研究開発が進められ、そのためのパブリック・アクセプタンス(PA)活動が幅広く行われている。そこで、既に地層処分について事業計画を有している7カ国、カナダ、スウェーデン、スイス、ドイツ、フランス、米国、フィンランドにおけるPA獲得のための活動と考え方を定常的にモニターし、その背景や議論点を把握して今後の展望を明らかにした。このPA動向のモニターは、1991年以来、毎年継続して月ごとに実施し、半年に1回取りまとめている。次いで、これらのモニターの結果に基づいてトピックス分析を行った。このトピックス分析報告では、フランスについて、地下研究所の建設許可申請に関する原子力施設安全局(DSIN)の最終評価報告、バックエンド政策に関する議会科学技術選択評価局(OPECST)のレビュー報告、および高レベル・長寿命廃棄物の復旧可能性に関する国家評価委員会(CNE)の報告を、フィンランドについて、使用済燃料処分事業に関する環境影響評価、及び使用済燃料処分事業に関する環境影響評価項目策定のための広報活動を、米国について、放射性廃棄物施設立地における「環境正義」概念の導入を、ドイツについて、社会・民主党(SPD)と緑の党の反原子力政権発足に伴う政策への影響を、それぞれ分析した
n eigenmodes and their impact on plasma characteristics in JT-60U草間 義紀; Nazikian, R.*; Kramer, G. J.*; 木村 晴行; 三枝 幹雄*; 小関 隆久; Fu, G. Y.*; 飛田 健次; 及川 聡洋; 篠原 孝司; et al.
Fusion Energy 1998, 2, p.537 - 544, 1998/10
JT-60Uでは、負イオン源中性粒子ビーム(NNB)入射で生成される高エネルギーイオンで
粒子を模擬し、アルヴェン固有モードの研究を進めている。高エネルギーイオンの体積平均値が0.1%程度と低い領域においても上記のモードが発生することを明らかにした。これは、磁気シアが弱いことによる。値が0.2%程度以上になるとアルヴェン固有モード領域にバースト的に発生をくり返すモードが現れ、わずか(数%)ではあるが高エネルギーイオンの損失を招く。また、アルヴェン固有モードは強い負磁気シアを持つプラズマでは安定化できることも新たに明らかになった。
根本 和泰*; 上野 雅広*; 樋口 隆尚*; 遠藤 弘美*; 大野 隆寛*; 穴沢 活朗*; 今井 佳*
PNC TJ1250 98-002, 321 Pages, 1998/02
現在、海外主要国においては、高レベル廃棄物の地層処分とその研究開発が進められ、そのためのパブリック・アクセプタンス(PA)活動が幅広く行われている。そこで、既に地層処分について事業計画を有している7カ国、カナダ、スウェーデン、スイス、ドイツ、フランス、米国、フィンランドにおけるPA獲得のための活動と考え方を定常的にモニターし、その背景や議論点を把握して今後の展望を明らかにした。このPA動向のモニターは、1991年依頼、毎年継続して月ごとに実施し、半年に1回取りまとめてる。次いで、これらのモニターの結果に基づいてトピックス分析を行った。このトピックス分析報告では、フランスについて、高レベル・長寿命放射性廃棄物の地下研究所に関する建設・運転許可手続きおよびバックエンド政策レビューの進捗状況を、スウェーデンについて、高レベル廃棄物処分に関する世論調査結果および原子力発電からの撤退に関する議論の動向を、米国について1997年放射性廃棄物法案の内容と今後の動向を、ドイツについて原子力改正法案を巡る情勢を、カナダについて高レベル地層処分の公聴会で得られた教訓について、それぞれ分析した。さらに、海外主要国での地層処分研究開発における社会的受容の側面に関する特別分析として、スウェーデン、スイスおよびカナダを対象に地層処分の安全目標・性能評価基準等の確立状況とその科学的根拠を整理・分析し、地層処分研究開発とのリンゲージを検討した。最後に、フランスとスウェーデンの事例を基に、地層処分研究・開発およびサイト選定のための社会的受容促進の体制および手法について分析を行った。
平尾 敏雄; 塩野 登*; 穴山 汎*; 梨山 勇; 松田 純夫*; 根本 規生*; 大西 一功*
SDM97-194, p.57 - 63, 1998/02
半導体素子に高エネルギーを持ったイオンが入射した時に、そのイオンの飛跡に沿って電荷が発生することは、良く知られている。宇宙環境で使用される半導体素子の放射線の影響の一つとして、シングルイベント現象があり、その発生原因として、イオンの入射に伴い発生した電荷が注目されている。我々は、シングルイベント現象のメカニズムの解明を目指し、重イオンマイクロビームを用いて入射イオンと収集される電荷量との関係を求める実験を行っている。今回は、耐放射線性素子として注目されているSOI(Silicon on Insulator)素子に、炭素及び酸素の重イオンマイクロビームを入射して、シングルイベント過渡電流の測定を行い、収集される電荷量を求めた。本発表では、これらの結果について報告を行う。
