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口頭

Laser particle acceleration

福田 祐仁

no journal, , 

高強度レーザーとプラズマとの相互作用における最も魅力的な物理現象の一つとして、レーザー光の相対論的力に起因する粒子加速がある。高強度レーザーがプラズマ中の電子と相互作用し、光の磁場の作用でその電子を光速に近いスピードでレーザー進行方向に押しやる一方で、重たいイオンはその場にとどまる。ここで生じる電荷分離による電場は、メガボルト/マイクロメーターのオーダーであり、この電場が粒子の加速に利用される。講演では、レーザー駆動粒子加速に関するイントロダクションの後、幾つかの最近の研究成果について紹介する。

口頭

Energy correlation between a photoelectron and a fragment ion in dissociative ionization of ethanol in intense laser fields

板倉 隆二

no journal, , 

強レーザー場によって誘起されるエタノールの解離性イオン化ダイナミクスについて、光電子・イオン運動量同時計測画像法を用いて調べた。本研究では、(1)イオン化直後の状態を反映した光電子エネルギーと(2)解離に消費された分子内エネルギーが反映したフラグメントイオンの運動エネルギーの相関に着目した。この相関から、イオン化から最終生成物に至るまでの間にレーザー場から獲得する分子内エネルギーが、イオン化・解離経路によって異なることが明らかとなった。強レーザー場の強度、波長に対する依存性から、強レーザー場中におけるエタノールの励起機構について議論する。

口頭

Development of diode-pumped, cryogenically-cooled Yb:YLF chirped-pulse regenerative amplification laser

赤羽 温; 小川 奏; 山川 考一

no journal, , 

低温冷却Yb:YLF結晶を用いて最大107mJエネルギー出力可能で10Hz動作の高エネルギー再生増幅器を開発した。今回シード光のパルス伸張率を増加させることで再生増幅器内の自己位相変調等の非線形効果による増幅光パルスの時間波形歪みが低減することを実験的に確認し、100mJクラスの高エネルギー出力パルスの回折格子対によるパルス圧縮においてもペデスタル等のないクリーンなピコ秒パルスの発生が可能になった。同装置ではさらに100Hz高繰り返し動作を目指して改良が進められており、高繰り返しのレーザー動作時に発生が増加する熱除去効率の向上を可能にするレーザー結晶のデザインが100Hzでの高エネルギー動作の鍵になると考えている。

口頭

Evaluation of neutron properties from (g, n) reactions in the laser-driven ion accelerator

榊 泰直; 福田 祐仁; 金崎 真聡; 西内 満美子; 神野 智史; 余語 覚文; 深見 智代; 近藤 公伯; 佐藤 達彦; 渡辺 幸信; et al.

no journal, , 

レーザー駆動型加速手法によって加速される電子ビームによる光中性子反応(g, n)プロセスにて発生する中性子特性を把握し、遮蔽対策を考慮するだけでなく、それら中性子の効率的な応用が図れるようにするため、核データライブラリを用いたモンテカルロシミュレーションと実験結果を比較検討することを始めたので報告する。

口頭

Design of a wide energy range stacked CR-39 detector diminishing contaminant photo-neutrons using Monte Carlo particle transport simulations

金崎 真聡; 福田 祐仁; 榊 泰直; 余語 覚文; 神野 智史; 西内 満美子; 服部 篤人*; 松川 兼也*; 近藤 公伯; 小田 啓二*; et al.

no journal, , 

CR-39飛跡検出器は電子線やX線との混成場においてもイオンのみを検出可能なためレーザー駆動イオン加速実験に幅広く用いられている。クラスターガスターゲットを使用したレーザー駆動イオン加速実験では、数十MeVのイオンとともに同様のエネルギーを有した電子線が発生する。高エネルギー電子線は媒質中において制動放射により光子を放出し、さらに、発生した光子は光核反応により光中性子を発生させる。CR-39に光中性子が入射した場合、CR-39内部に存在する原子との反応で反跳陽子や重イオンが飛跡を形成し、エッチングによりエッチピットとして現れる。CR-39を用いてイオン計測を行う場合、光中性子起因のエッチピットは十分なノイズになり得るため、高精度な計測を行うためには、その影響を十分に排除しなくてはならない。本研究では、モンテカルロ粒子輸送コードPHITSを利用して、光中性子の影響を最小限に抑えた状態で数百MeVのプロトンを計測可能な積層型CR-39の設計を行った。

口頭

Characterization of sub-micron sized clusters in a supersonic gas jet using Mie scattering

神野 智史; 福田 祐仁; 榊 泰直; 余語 覚文; 近藤 公伯; Faenov, A. Ya.*; Skobelev, I. Yu.*; Pikuz, T.; Boldarev, A. S.*; Gasilov, V. A.*

no journal, , 

レーザー駆動イオン加速実験においてクラスターターゲットを用いることにより、高エネルギーイオンの発生を実現している。この実験において、大きいクラスターを用意するために、ボルダレフモデルに基づいて製作された三段コニカルノズルが使用された。しかしながら、加速メカニズムや加速条件の最適化のために、このノズルで生成されるターゲットの特性評価は十分に行われていない。このため、本研究ではミー散乱と干渉計を利用したターゲット診断装置を開発した。H$$_2$$とCO$$_2$$の混合ガスを三段コニカルノズルを通して、超音速ジェットによりCO$$_2$$クラスターを生成した。レーザー照射に対するクラスターからの散乱光の角度分布を測定することにより、CO$$_2$$クラスターのサイズ分布を試算した。密度プロファイルは干渉計を用いてレーザー光の位相変化から求めた。これらの結果をボルダレフモデルと比較した。

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