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桐山 博光; 松岡 伸一; 丸山 庸一郎; 的場 徹; 有澤 孝
Advanced High-power Lasers (Proceedings of SPIE Vol.3889), p.638 - 643, 2000/00
極短パルス超高ピーク出力チタンサファイアレーザーや波長可変レーザーの励起、高次高調波発生に不可欠となる高効率波長変換器の開発を行っている。低い入射レーザー光強度で高い変換効率を達成するため、逆変換を最小化できるように2つの非線形光学結晶の光軸を垂直に配置し、偏光の回転を利用して入射レーザー光が4回通過できる4パス構成矩象波長変換方式を新たに考案した。本実験では入射レーザー光に1064-nm Nd:YAGレーザー光を用い、非線形光学結晶にタイプII位相整合のKTP結晶を用いた。1064-nm基本波入射光強度に対する532-nm第二高調波変換効率特性を実測した。比較のために入射レーザー光を1つの結晶に対して1回通過させた典型的な従来法を用いた変換効率も実測した。本波長変換方式を用いることにより、従来法よりも変換効率が向上し、この方式の有効性が示される結果となった。76MW/cm
の低い入射レーザー光強度に対して80%の高い変換効率を得た。
西村 昭彦; 赤岡 克昭; 大図 章; 杉山 僚; 宇佐美 力*; 的場 徹
Advanced High-power Lasers (Proceedings of SPIE Vol.3889), p.414 - 419, 2000/00
強励起したイッテルビウムガラス内部に生じる熱レンズ効果をシャックハートマン型波面センターを用いて測定した。ジュールレベルの高エネルギーパルス発生のためにフラッシュランプ励起チタンサファイヤレーザーを開発した。励起波長915nmにおいてパルスエネルギー1J、パルス時間160msの高エネルギーパルスを行い、イッテルビウムガラス発振器から最大330mJ、スロープ効率は53%を得た。励起強度800kW/cmにおいて強励起したイッテルビウムガラスは強い熱レンズ効果が現れたが、その内部及び表面には損傷は認められなかった。熱レンズ効果測定のため強励起下のガラスを透過するHe-Neレーザー光の波面計測を行った。計測した波面を展開しZernike係数を求めたところフォーカス成分が支配的であり、励起後300msで完全に消失することが判明した。
加道 雅孝; 河内 哲哉; 長谷川 登; 田中 桃子; 助川 鋼太*; 永島 圭介; 長島 章; 加藤 義章
High-power Lasers in Energy Engineering (Proceedings of SPIE Vol.3886), p.278 - 284, 2000/00
X線レーザーの小型化、短波長化を実現するためには、励起エネルギーの高効率化とX線レーザーの屈折効果の低減が重要である。従来の方式では、固体内部へのエネルギーロス、急峻な電子密度勾配によるX線レーザーの屈折によるロスにより波長10nm以下での発振は不可能であった。われわれは、厚さ0.1
m以下の極薄膜ターゲットを用いる方法を提案し、X線レーザー伝搬計算コードと1次元流体シミュレーションコードと組み合わせた計算評価を行った。従来の方式に比べ100倍程度のエネルギー効率の改善が見込まれ、出力10J程度の小型レーザーにより水の窓域波長での発振が可能であることがわかった。
森林 健悟; 佐々木 明; 上島 豊
High-power Lasers in Energy Engineering (Proceedings of SPIE Vol.3886), p.634 - 641, 2000/00
内殻励起状態や中空原子からの輻射遷移を用いたX線レーザーの物理的過程を考察し、実験に必要なレーザーの出力、プラズマパラメーター等を示す。内殻励起状態、中空原子を作るために必要な高輝度X線源は高出力短パルスレーザーをプラズマや薄膜との相互作用から生じるX線を用いる。原子過程に関しては、2つのコード(CowanのコードとDecluaxのコード)を用いて計算して、これらの原子データの精度を吟味する。さらに、原子過程を高精度に取り扱うために電子衝突電離の断面積に対して精度の高い経験則を用いる。
岡 潔; 多田 栄介; 木村 盛一郎*; 小川 正*; 佐々木 奈美*
High-power Lasers in Manufacturing (Proceedings of SPIE Vol.3888), p.702 - 709, 1999/11
国際熱核融合実験炉(ITER)ではD-T燃焼により炉内機器は放射化されるため、遠隔機器による保守・交換作業が必要となる。これら炉内機器には、冷却配管が付属しているため、配管内からのアクセスによる溶接・切断・検査装置の開発が急務であった。これまでに、ブランケットの冷却配管を対象とし、曲がり部を通過後、枝管を溶接・切断することを可能とした加工ヘッド及び移動機構を製作してきた。今回、この装置を使用して、実際に溶接・切断試験を実施し、配管での最適な加工パラメータの取得を行った。さらに、通常の溶接・切断試験だけでなく、同じ配管試験片を使用した繰り返し溶接・切断試験を実施し、レーザ切断後の繰り返し再溶接が可能であることを確認した。併せて、溶接・切断・観察を1本の光ファイバで兼用可能なシステムを開発し、基礎試験を行うことで、その有効性を確認した。
平林 孝圀; 亀尾 裕; 明道 栄人
High-power Lasers in Civil Engineering and Architecture (Proceedings of SPIE Vol.3887), p.94 - 103, 1999/00
原子力施設の「除染及び廃止措置(D&D)」に必要とされる技術の高度化の一環として、廃止措置において大量に発生する低レベル放射性廃棄物をレーザー技術を適用して処理するための技術開発を進め、金属及びコンクリートの汚染表面を対象とするレーザー除染技術を開発するとともに、大型金属廃棄物のレーザー切断技術による解体を行った。(1)金属を対象とするレーザー除染技術; 表面汚染金属を塩素ガス雰囲気中でレーザー照射し、金属表面の汚染物質を酸化物から昇華性あるいは水溶性の塩化物に変換して除去する技術、並びに、汚染金属表面にゲル除染剤を塗布してレーザーを照射し、レーザー誘起化学反応により汚染物質を除去する技術、(2)コンクリート表面のレーザー除染技術; 汚染コンクリート表面にレーザーを照射し、コンクリート表面層内に含有されている水分を急激に蒸発させて、コンクリート表面を爆裂して除去する技術、並びに、レーザーを照射して、汚染コンクリート表面をガラス化したのち、そのガラス層に含まれる汚染物を安定なガラス状態で剥離除去する技術についての開発成果を述べる。また、(3)レーザー切断技術; 原子力施設の運転、改修、解体等に伴って発生する大型の低レベル放射性金属廃棄物を対象として、汚染部分(原子力施設内で再利用)と非汚染部分(再使用・一般再利用)に切断・分離するために用いたレーザー切断技術について紹介する。