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口頭

レーザー加速による安定電子ビーム生成と電子振動の計測

小瀧 秀行; 森 道昭; 川瀬 啓悟*; 林 由紀雄; 神門 正城; Koga, J. K.; 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。安定な電子ビームの生成のため、多価イオン電離を用いたレーザー加速を行った。この方法により、レーザー加速電子ビームの安定化の向上に成功した。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。この測定により、レーザー電場による電子振動を測定した。また、横方向の場としては、レーザー場以外に横方向ウェーク場がある。プラズマ密度を下げ、電子ビームをレーザーの外になるようにし、横方向のウェーク場による電子振動を観測に成功した。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。

口頭

軟X線レーザーを集光照射した金属表面の観察

石野 雅彦; Faenov, A.*; 田中 桃子; 長谷川 登; 錦野 将元; 保 智己*; Pikuz, T. A.*; Inogamov, N. A.*; Zhakhovsky, V. V.*; Skobelev, I. Y.*; et al.

no journal, , 

軟X線レーザーによるアブレーションの理解を目的として、アルミニウム表面に軟X線レーザーを照射した。その照射痕を走査型電子顕微鏡で観察したところ、アブレーションとは異なる微細構造を持つ改質領域が形成されていることを確認した。この領域にはナノメートルオーダーの直径を持つ円錐状の構造物が多数確認できる。そして、この改質領域は軟X線レーザー波長の侵入長さと等しい深さを持つことも確認した。今回得られた結果は、軟X線レーザーによるアブレーション過程の理解だけでなく、軟X線レーザーの微細加工への応用にも重要な知見を与えるものと考えている。発表では、アルミニウムだけでなく、他物質を用いた観察結果も示す予定である。

口頭

原子力機構でのX線レーザー開発と応用研究

錦野 将元; 長谷川 登; 越智 義浩; 河内 哲哉; 石野 雅彦; 今園 孝志; 田中 桃子; 佐々木 明; 佐藤 克俊; 山本 稔; et al.

no journal, , 

原子力機構において開発した出力10J・繰り返し0.1Hzのガラスレーザーを励起レーザーに用いた波長13.9nmの空間フルコヒーレントX線レーザー開発及び、この高輝度・高空間コヒーレント・ピコ秒パルス幅を持つX線レーザーを用いて実施したX線スペックル計測,X線干渉計測,レーザーアブレーション構造生成等の応用研究に関して講演を行う。現在、さまざまな応用研究を展開していくために新しいX線レーザー応用研究用ビームラインの開発を行っている。X線レーザーによる固体表面のアブレーション研究,ロイズミラーを用いたX線レーザー干渉計の開発やレーザープラズマX線を用いた放射線生物影響研究等の応用研究結果について述べる。

口頭

超短パルス高出力レーザーを用いたXe及びKrのK$$_alpha$$ X線生成

林 由紀雄; Pirozhkov, A. S.; 福田 祐仁; 神門 正城; Faenov, A. Ya.*; 川瀬 啓悟*; Pikuz, T. A.*; 桐山 博光; 岡田 大; Bulanov, S. V.

no journal, , 

1TW以上の超短パルス高出力レーザーをターゲットに集光照射するとレーザープラズマ相互作用により、高エネルギー電子線やイオン,X線が生成することが知られている。中でも希ガスはデブリフリーであることから、光学素子の損傷が起こりにくく、有望なターゲット材である。既にArガスターゲットとTWレーザーにより生成されたAr K$$_alpha$$ X線(3keV)による蜘蛛や銅メッシュのイメージング計測が報告されている。しかしより高エネルギーのKr(12.6keV)とXe K$$_alpha$$ X線(29.7keV)を用いたイメージングはほとんど報告例がない。そこで今回はイメージングの前準備としてわれわれは、KrとXe K$$_alpha$$ X線生成量の最適化を試みた。その結果、レーザープラズマ相互作用によるXe K$$_alpha$$ X線の生成に世界で初めて成功した。

口頭

極薄膜ターゲットを用いた高輝度軟X線源の開発

加道 雅孝; 石野 雅彦; 岸本 牧

no journal, , 

レーザープラズマX線源を用いた軟X線顕微鏡は、水溶液中の生きたままの細胞を観察できるという特徴を持ち、細胞の放射線影響や機能の解明に役立つことが期待されている。しかし、その実現のためには水溶液中の細胞を瞬時に撮像することが必要で、これまでにない高輝度X線源が必要となる。われわれは、厚さ数10ナノメートルから数100ナノメートルの金の極薄膜ターゲットにOPCPAシステムを用いた高コントラストレーザーパルスを照射することによりこれまでにない高輝度軟X線源の開発に成功した。発生した軟X線を軟X線プラズマカメラと軟X線分光器で計測した結果、400nmの極薄膜ターゲットにおいて従来の一桁以上の高輝度化に成功したことがわかった。また、厚さ20nmという超極薄膜では、ターゲット裏面からの強いX線発光が見られることがわかった。

口頭

EUV光源・X線レーザー媒質プラズマ中の原子・輻射過程に起因する相転移現象と不均一構造の形成

佐々木 明

no journal, , 

X線レーザーやEUV光源として用いられる、レーザーや放電で生成するプラズマ中では、レーザー照射の均一性の向上などの努力にもかかわらず、しばしば利得や放射強度の空間的不均一性が発生し光源としての特性に影響を与える。本研究では、プラズマ中に原子過程、輻射輸送に起因する相転移現象が発生し、不均一構造を形成する可能性について検討する。多電子,多価電離イオンからなるプラズマの輻射放出率には、温度が上がり、価数が増すと、束縛電子が減ることによって急激に減少する性質がある。低価数のオパシティの大きなプラズマと、高価数の透明なプラズマが共存する条件を想定し、動的モンテカルロ法を用いてその平衡状態での分布を求め、低温における放射パワーを最小化させるために、プラズマが凝縮するように振る舞う可能性を示す。

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