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西内 満美子; 榊 泰直; 堀 利彦; Bolton, P.; 小倉 浩一; 匂坂 明人; 余語 覚文; 森 道昭; 織茂 聡; Pirozhkov, A. S.; et al.
Physical Review Special Topics; Accelerators and Beams, 13(7), p.071304_1 - 071304_7, 2010/07
被引用回数：25 パーセンタイル：79.43(Physics, Nuclear)1.9MeVレーザー駆動陽子線のビームライン中に伝送した。ビームラインは、PMQ, RF cavity,monochrometerからなり、伝送の様子をPARMILAのシミュレーションによって再現した。このような試みは世界初のことである。ビームラインの最終端において、6nsのバンチ幅を道、5%のエネルギースプレッドを持つビームが10%の効率で検出された。この様子はPARMILAにより再現でき、PARMILAコードがレーザー駆動陽子線のビームラインの構築に使用できることを証明した。
森 道昭; 近藤 公伯; 水田 好雄*; 神門 正城; 小瀧 秀行; 西内 満美子; 加道 雅孝; Pirozhkov, A. S.; 小倉 浩一; 杉山 博則*; et al.
Physical Review Special Topics; Accelerators and Beams, 12(8), p.082801_1 - 082801_5, 2009/08
被引用回数：23 パーセンタイル：77.92(Physics, Nuclear)4TWレーザーを用いて、セルフインジェクション領域において生成される、準単色電子の安定性と発散角を調べた。アルゴンターゲットにおいて、ヘリウムの最適値の1/3以下の2.4mradのポインティング安定性と10.6mradの発散角を見いだした。このときの電子ビームのエネルギーピークは、アルゴン,ヘリウムそれぞれで8.5
0.7MeV及び24.83.6MeVであった。これらの実験結果は、同じ照射条件にもかかわらず、異なるターゲット材質を用いたことによって生じるレーザー伝搬の違いを示すものである。
平田 真史*; 三宅 泰宏*; Chujo, T.*; 小波蔵 純子*; 沼倉 友晴*; 清水 清昭*; 伊藤 万梨絵*; 木南 瀬里奈*; 森本 直道*; 平井 克明*; et al.
Review of Scientific Instruments, 77(10), p.10E719_1 - 10E719_3, 2006/10
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Instruments & Instrumentation)開放端磁場プラズマにおいて端損失するイオン及び電子の同時測定を目的として、小型の静電型端損失電流検出器を提案した。この検出器は、自己収集原理に基づき、金属コレクターからの二次電子放出を抑える。プラズマ閉じ込め磁場を利用することで、付加磁場が不要であるという特徴を持つ。そのため、プラズマ閉じ込め磁場を乱さずに計測が可能で、かつ非常に小型化できる。検出器は、磁場に平行に配置されたバイアスされた陽極と、静電シールドされた陰極から構成される。タンデムミラー装置GAMMA10のエンド部の磁場を模擬したヘルムホルツ・コイルと、イオンビームラインを用いて特性を調べた。この開発した計測器を用いて、GAMMA10において電子サイクロトロン加熱によって生成された高エネルギー電子とイオンの同時入射の条件で、端損失電流計測に適用した。
森 道昭; Pirozhkov, A. S.; 神門 正城; 水田 好雄*; 近藤 公伯*; 田中 和夫*; 本間 隆之; 大東 出; 小倉 浩一; 匂坂 明人; et al.
no journal, ,
2006年12月から2007年2月にかけて原子力機構テラワットレーザー装置JLITE-Xを使って行った準単色電子線発生実験について報告する。チャープミラーや位相変調器に代表される位相コントロール素子の進歩によって、サブ10フェムト秒(fs)のパルスが容易に生成できるようになった。この光をプローブ光源に用いることで、準単色電子線発生のメカニズムやフェムト秒電子ビームの診断が可能となる。これらの観測を目的に既存のテラワットレーザー装置JLITE-X(4TW/35fsレーザー装置)に付加する形で10fs光発生系を立ち上げを行った。その結果、TG-FROGによる実測で
9.4fs(半値全幅)であることを確認するとともに、30MeV級準単色電子ビーム生成時のメインレーザー光の伝搬の様子をこの光を用いて観測した。講演では、これらの詳細について報告する。
森 道昭; 水田 好雄*; 近藤 公伯; 西内 満美子; 加道 雅孝; 神門 正城; Pirozhkov, A. S.; 小瀧 秀行; 小倉 浩一; 杉山 博則*; et al.
no journal, ,
原子力機構では、大阪大学と共同でレーザー駆動準単色電子ビームの応用に向け、レーザー及びターゲット条件の最適化を進めている。本講演ではこれに関連し、JLITE-Xレーザーで発生したパルス幅40fs・ピーク出力4.1TWのレーザー光を、f/20(f=625mm)の軸外し放物面鏡でアルゴン及びヘリウムgasjet上に集光することで生じる電子ビームを評価しビームサイズがレーザーパワー・プラズマ密度及びガス種に依存することを初めて明らかにした。また最小のビームサイズが得られているガス種・ガス圧・レーザーピーク出力・ガス圧(アルゴン,0.4MPa,4.1TW)の条件において、再現性80%で9.11.0MeVのこれまでのわれわれの研究成果と比較して安定性の高い準単色電子ビームが得られていることも明らかにした。
森 道昭; 水田 好雄*; 近藤 公伯; 西内 満美子; 加道 雅孝; 神門 正城; Pirozhkov, A. S.; 小瀧 秀行; 小倉 浩一; 杉山 博則*; et al.
no journal, ,
原子力機構では、大阪大学と共同でレーザー駆動準単色電子ビームの応用に向け、レーザー及びターゲット条件の最適化を進めている。本講演ではこれに関連し、JLITE-Xレーザーで発生したパルス幅40fs・ピーク出力4.1TWのレーザー光を、f/20(f=625mm)の軸外し放物面鏡でアルゴン及びヘリウムgasjet上に集光することで生じる電子ビームを評価しビームサイズがレーザーパワー・プラズマ密度及びガス種に依存することを初めて明らかにした。また最小のビームサイズが得られているガス種・ガス圧・レーザーピーク出力・ガス圧(アルゴン,0.4MPa,4.1TW)の条件において、再現性80%で9.11.0MeVのこれまでのわれわれの研究成果と比較して安定性の高い準単色電子ビームが得られていることも明らかにした。
谷本 壮; 西内 満美子; 金崎 真聡; Pirozhkov, A. S.; 反保 元伸; 余語 覚文; 小倉 浩一; 堀 利彦; 匂坂 明人; 福田 祐仁; et al.
no journal, ,
原子力機構では、J-KARENレーザーを用い、膜厚の薄い薄膜ターゲットなどの相互作用によって発生する高速電子や高エネルギーイオン等の量子線の計測が行われている。高エネルギー量子線の中でも高エネルギーイオンにおいては、高繰り返しのレーザーで大型のレーザー装置を用いた世界トップレベルの成果と同等な14[MeV]の高エネルギーなイオンが観測されている。現在、これまで以上に集光強度を上げるためにJ-KARENレーザーの高度化が行われている。この高度化による集光強度(既存の集光光学系を用いた場合の集光強度)は、
[W
]に達すると考えられる。このレーザー強度において、高速電子の電子温度は10[MeV](ポンデロモーティブスケーリングより)に達し、数十[MeV]の高エネルギーイオンが期待される。今回、高度化されたJ-KARENレーザーを用い、膜厚の薄い薄膜との相互作用によって発生する高速電子や高エネルギーイオン等の高エネルギー量子線の計測を行う。
西内 満美子; Pirozhkov, A. S.; 小倉 浩一; 谷本 壮; 榊 泰直; 堀 利彦; 匂坂 明人; 余語 覚文; 福田 祐仁; 金崎 真聡; et al.
no journal, ,
本講演では固体薄膜ターゲットを用いた陽子線発生実験の結果を述べる。レーザー駆動陽子線の最大エネルギーは集光強度に依存して高くなる。より少ないレーザーエネルギーで高エネルギーの陽子線を発生させるには、集光強度を向上させることが必要不可欠である。われわれは、関西光科学研究所における100TW級レーザーJ-KARENシステムのポテンシャルを最大限に引き出すため、レーザーの伝送光路において、波面精度のよい大口径光学ミラーの導入、及び伝送光路におけるエネルギーロスを減らすためのコンプレッサー位置の移動を行った。その結果レーザー集光強度は去年の11月に行った実験に比して1桁近く向上した。さらに、繰り返し供給可能なマイクロメータレベルのテープターゲットを用い、最高エネルギー23MeVの陽子線発生を記録した。これは、100TW級のレーザーにおいては世界最高レベルとなっている。さらにプラズマミラーを導入して11桁以上のコントラストを持つレーザーパルスを生成し、ナノメータレベルターゲットによる陽子線発生を行った。本講演において、詳細結果を発表する。
西内 満美子; Pirozhkov, A. S.; 小倉 浩一; 谷本 壮; 榊 泰直; 堀 利彦; 匂坂 明人; 余語 覚文; 福田 祐仁; 金崎 真聡; et al.
no journal, ,
レーザー駆動陽子線を医療応用に資するためには、繰り返しの効く小型レーザーで、十分に高エネルギーの陽子線を治療に必要な個数だけ、安定に発生する必要がある。レーザー駆動陽子線の最大エネルギーは集光強度に依存して高くなる。より少ないレーザーエネルギーで高エネルギーの陽子線を発生させるには、集光強度を向上させることが必要不可欠である。われわれは、関西光科学研究所における100TW級レーザーJ-KARENシステムのポテンシャルを最大限に引き出すため、レーザーの伝送光路において、波面精度のよい大口径光学ミラーの導入、及び伝送光路におけるエネルギーロスを減らすためのコンプレッサー位置の移動を行った。その結果レーザー集光強度は去年の11月に行った実験に比して、1桁近く向上し、発生陽子線の最高エネルギーも23MeVを記録した。これは、100TW級のレーザーにおいては世界最高レベルである。さらにプラズマミラーを導入して11桁以上のコントラストを持つレーザーパルスを生成、ナノメータレベルターゲットによる陽子線発生を行った。本講演において、詳細結果を発表する。
谷本 壮; 西内 満美子; 金崎 真聡; Pirozhkov, A. S.; 反保 元伸; 余語 覚文; 小倉 浩一; 堀 利彦; 匂坂 明人; 福田 祐仁; et al.
no journal, ,
高エネルギーイオンの生成には、さまざまな工夫が考えられており、その手法の一つとしてターゲットに照射するレーザーの照射強度の向上がある。それは、高エネルギーイオンの生成をTarget Normal Sheath Accelerationで仮定した場合、イオンの最大エネルギーは、電子温度の上昇とともに大きくなり、電子温度はレーザー強度が高くなるにつれて上昇する。このことから、レーザー強度の高強度化は、電子温度を上げて、高エネルギーイオンの生成へとつながる。原子力機構では、これまでに行われた実験における集光強度を大幅に引き上げるためにJ-KARENレーザーの高強度化が行われている。この高度化による集光強度(既存の集光光学系を用いた場合の集光強度)は、[W ]に達すると期待している。このレーザー強度において、高速電子の電子温度はポンデロモーティブスケーリングで電子温度を仮定した場合、10[MeV]に達し、数十[MeV]の高エネルギーイオンが期待される。今回、高度化されたJ-KARENレーザーを用い、薄膜ターゲットとの相互作用によって発生する高速電子の計測を行ったのでそれについて報告する。
谷本 壮; 西内 満美子; 三島 陽介*; 木久山 健士郎*; 森岡 朋也*; 森田 澄*; 金崎 真聡; Pirozhkov, A. S.; 余語 覚文; 小倉 浩一; et al.
no journal, ,
The fast electron spectrum was measured simultaneously with the proton energy in the interaction between the solid and the high intense laser. There were two components in the electron spectrum. The higher electron temperature component was almost explained by the ponderomotive formula. The total electron spectrum including the lower temperature component was also explained by a simple model. The detected maximum proton energy was 23 MeV with SUS thin foil target.
