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鈴木 将之; 桐山 博光; 中井 善基; 岡田 大; 大東 出; 影林 由郎*; 横田 利夫*; Bolton, P.; 大道 博行; 河西 俊一
no journal, ,
波長1
m帯レーザーにおける波長変換の高エネルギー化は、レーザー駆動粒子加速において得られる粒子の高エネルギー化を実現できる。そのため、Nd:YAG及びNd:Glassレーザーの高効率波長変換の向上は粒子加速における高エネルギー化に強く関連している。CsB
O
(CBO)結晶は、高い非線形光学定数(1.00pm/V),高ダメージ閾値(26GWcm
)から波長1m帯レーザーの第二高調波生成の可能性を持っている。しかし、その結晶の高品質かつ大型化が困難であったため、第二高調波生成はほとんど行われていなかった。近年、トップシード法を用いることで高品質,大型のCBO結晶成長が可能となった。このような背景から高品質CBO結晶を用いて、波長1064nmレーザーパルスの波長変換を行った。その結果、入力レーザーエネルギー2Jに対して第二高調波の出力エネルギー1.2J,変換効率60%を達成した。この変換効率は平面波近似式を用いた理論値とおおむね一致していた。本実験結果よりトップシード法を用いたCBO結晶は第二高調波生成に非常に有効な結晶の一つであることがわかった。
錦野 将元; 佐藤 克俊; 石野 雅彦; 長谷川 登; 河内 哲哉; 沼崎 穂高*; 手島 昭樹*; 大島 慎介*; 西村 博明*
no journal, ,
レーザープラズマX線源は、従来のX線管や加速器と比べて超短パルス,単色,高輝度という特徴を持つ。そこで超短パルス高強度レーザーによって生成されるレーザープラズマX線(8keV)やX線レーザー(90eV)をがん細胞株に照射し、誘発される放射線影響の解明を目的として、レーザープラズマX線マイクロビーム装置の開発を行った。レーザープラズマX線の実験では、銅フォイルを用いてK殻特性X線を発生させ、ポリキャピラリーX線レンズを用いてX線を集光し細胞へ照射した。X線レーザーの実験では球面鏡を用いてX線を集光し細胞へ照射した。がん細胞株としてヒト肺腺がん細胞株を用い、照射終了後に抗
H2AX抗体,抗リン酸化型ATM抗体,抗リン酸化型DNA-PKcs抗体を用いた免疫蛍光染色法により二本鎖切断部位を検出した。免疫蛍光染色の結果、レーザープラズマX線の照射により誘発されたH2AX,リン酸化ATM及び、リン酸化DNA-PKcsのフォーカスとよばれるスポットの形成が確認された。
板倉 隆二
no journal, ,
本研究は、強レーザー中における分子の解離性イオン化に着目する。電子・イオン運動量同時計測画像法を用いて、解離を伴わないイオン化と解離性イオン化を確実に分離して、光電子運動量画像を計測し、解離に至る経路のイオン化機構を明らかにする。本研究では、エタノールと酸素分子について着目するが、どちらの分子もカチオンの解離には、電子励起を必要とする。したがって、解離に至る経路では、どこかのタイミングで電子励起が起こらなければならず、解離チャンネルを観測することは、カチオンの電子励起過程を見ることと同じことになる。本研究では、イオン化とカチオンの電子励起過程の相関について議論する。
小瀧 秀行; 林 由紀雄; 川瀬 啓悟; 森 道昭; 神門 正城; 本間 隆之; 大道 博行; Bulanov, S. V.
no journal, ,
レーザー加速にて生成した電子ビームを応用に利用するためには、安定でコントロール可能である必要がある。既に、安定電子ビーム生成に成功している。安定な準単色エネルギー電子ビームが生成できるパラメーターにて、電子ビームコントロールを行った。まず、電子ビームのプロファイルコントロールを行った。レーザーの偏光のコントロールにより、電子ビームプロファイルの制御に成功した。電子ビームがレーザー中にいる場合、レーザー電場の力を受けているため、レーザー電場と垂直方向にエネルギー分解すれば、この電子のシフトが見える。レーザー電場による電子振動のデーターの半値全幅は1.5周期であり、この電子振動がレーザー電場によるものとすれば、4fsのパルス幅であると見積もられる。次に、ガスジェットの位置のコントロールにより、電子ビームの方向のコントロールを行った。ガスジェット位置のコントロールにより、電子発生方向の制御に成功した。
越智 義浩; 河内 哲哉; 長谷川 登; 錦野 将元; 田中 桃子; 大場 俊幸; 岸本 牧; 石野 雅彦; 今園 孝志; 海堀 岳史; et al.
no journal, ,
日本原子力研究開発機構・関西光科学研究所において、空間コヒーレンスの極めて高い軟X線レーザーの発生に成功している。この高品質軟X線レーザーの発生頻度の向上を目的とし、ジグザグスラブ型ガラス増幅器を主増幅部に採用した高繰り返しドライバーレーザーの開発を行い、0.1Hzでの軟X線レーザー発生に成功した。本装置はコヒーレント軟X線光源として、物性研究における固体表面プローブとして利用され、可視光プローブよりも高い分解能を有する計測装置の開発に成功した。講演では、光源に関する詳細を報告するとともに利用研究の現況についても紹介する。
小川 奏; 末田 敬一*; 赤羽 温; 青山 誠; 辻 公一; 藤岡 加奈*; 金邉 忠*; 宮永 憲明*; 山川 考一
no journal, ,
アト秒パルス発生を可能とする数サイクルマルチテラワットレーザーシステムのための要素技術として、部分置換DKDP結晶を用いた光パラメトリックチャープパルス増幅を行った。置換率13%のDKDP結晶を用いた実験で、中心波長1050nmにおいて250nm以上の増幅帯域を得ることができた。また、置換率を変えることで位相整合条件を変化させ、異なる波長を中心とした広帯域増幅が可能になることを数値計算によって示した。DKDP結晶を用いた光パラメトリック増幅を行う場合、これまではDKDP結晶の増幅帯域にあわせた特別な種光源が必要であったが、置換率を最適化した部分置換DKDP結晶であれば一般的な広帯域種光源を広帯域増幅することが可能となる。
森 道昭; 小倉 浩一; 余語 覚文; 西内 満美子; 桐山 博光; Pirozhkov, A. S.; 匂坂 明人; 織茂 聡; 反保 元伸; 大東 出; et al.
no journal, ,
J-KARENチタンサファイアレーザーを用いて、陽子線がん治療のためのレーザーイオン加速研究を行っている。その中でも特にレーザー装置の高コントラスト・高エネルギー化によって7MeVを超える陽子線の発生が可能になったのでこれを中心に報告する。具体的には、コントラストを一桁改善し、レーザーエネルギーを従来の2倍以上に増強したJ-KARENレーザーシステムで発生した波長800nm・パルス幅40fs・レーザーエネルギー1.8J・ピーク出力45TWのレーザー光を、f/2.5(f=320mm)の軸外し放物面鏡を用いて厚み2.5ミクロンのステンレス薄膜上に入射角45度の配置で強度5
10
W/cm
で集光・照射し、カットオフ7MeVのエネルギーのプロトンビームが発生していることを明らかにした。一方、エネルギースペクトルの計測結果とCR-39を用いたイオンビームの空間分布計測からレーザー光からイオンビームへの変換効率は1MeV以上で約0.6%であることもわかった。講演では、本実験結果を交え今後の展開について報告する。
余語 覚文; 西内 満美子; 榊 泰直; 堀 利彦; 佐藤 克俊; 錦野 将元; 前田 拓也; 森 道昭; 小倉 浩一; 織茂 聡; et al.
no journal, ,
高強度・短パルスのレーザーを用いたイオン加速は、1MV/mに及ぶ急峻な電場勾配を発生するため、従来のイオン加速器を大幅に小型化する技術として注目されている。レーザー駆動イオン加速装置の特徴の1つとして、シンクロトロンなど通常のがん治療に使われている加速器と比較して、高電流・短時間幅のイオンビームを発生することが挙げられる。将来的に、レーザー駆動加速装置が治療に用いられることを想定して、前述のような特徴を持つレーザー駆動陽子線の生物学的効果を、実験的に究明する必要がある。この目的のために、レーザー駆動による陽子線の細胞照射装置を開発し、生物学的影響を評価する実験を開始した。照射装置の開発の現状と、ヒト由来のがん細胞に対して照射実験を行った結果について報告する。
榊 泰直; 西内 満美子; 堀 利彦; 近藤 公伯; 小倉 浩一; 余語 覚文; 匂坂 明人; 織茂 聡; 森 道昭; 反保 元伸; et al.
no journal, ,
原子力機構では、JSTプログラム「先端融合領域イノベーション創出拠点の形成」の支援を受け、レーザー駆動型粒子線治療器を早期に商用化レベルまで実現するべく研究開発拠点を確立している。粒子線治療器の早期実現には、レーザー駆動型イオン生成のエネルギーを医療応用可能なレベルまで向上させる必要性が最も最優先されることではあるが、この治療器が先行するシンクロトロン型治療器の市場の中に入り込むためにはレーザー駆動型イオンの特性が活かせる治療系の開発も並行して進めていかねばならない。そこでわれわれは、原子力機構J-KARENレーザーを用いて、2.0MeV陽子線プロトタイプ輸送系を構築し、レーザー駆動型陽子線の輸送特性計測及び解析を行った。