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論文

Development of laser-driven quasi-monoenergetic proton beam line for radiobiology

余語 覚文; 前田 拓也; 堀 利彦; 榊 泰直; 小倉 浩一; 西内 満美子; 匂坂 明人; Bolton, P.; 村上 昌雄*; 河西 俊一; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 653(1), p.189 - 192, 2011/10

 被引用回数:6 パーセンタイル:44.68(Instruments & Instrumentation)

We report on the development of quasi-monoenergetic proton irradiation system driven by laser and its application to radiobiological studies. Protons accelerated by $$5times10^{19}$$ W/cm$$^2$$ laser pulses are energy-selected by quadruple-dipole magnets (QDM) and delivered with an energy peak at 2.25 MeV and energy spread of 0.66 MeV on the full width at half maximum (FWHM). Cell survival ratio is measured with a colony formation assay for ${it in-vitro}$ cell samples from human salivary grand tumor (HSG cells) after the proton irradiation up to 8 Gy with successive bunches having a dose rate of $$10^7$$ Gy/s. We report on the results of RBE (relative biological effectiveness) measurement, which is the first one for laser-accelerated ions.

口頭

Novel X-ray generation schemes based on electron cusps formed via intense laser plasma interaction

神門 正城; Pirozhkov, A. S.; Esirkepov, T. Z.; 川瀬 啓悟*; Ragozin, E. N.*; Faenov, A. Ya.*; Pikuz, T.*; 福田 祐仁; 匂坂 明人; 森 道昭; et al.

no journal, , 

高強度レーザーとプラズマを用いた、コヒーレントで超短パルス,波長可変X線を発生可能な新しい2つの方法について、理論と実験を報告する。第一の方法は、プラズマ中に作られた電子波が壊れようとする領域で作られる電子カスプを鏡として使い、レーザー光を反射させて作る相対論的飛翔鏡法である。この方法では、鏡はほぼ光速で進むので、ドップラー効果により反射光は短波長化され、パルス幅も圧縮される。この方式の原理検証実験には成功していたが、われわれは最近、対向入射とより強力なレーザー光を用いてこの反射効率がほぼ理論通りの光子数を得られることに成功した。第二の方法は、9TWのレーザー光を集光し、レーザーの高調波を水の窓領域まで伸びているのを確認したものである。これは従来知られている高次高調波では説明できないが、われわれは、高強度レーザーがプラズマ中に作る高密度の電子カスプによって恊働的に散乱することにより発生できることを理論的、数値的に示した。これらの手法は、これまでに知られている発生機構とは異なっているため、原理的に短波長,コヒーレント,超短パルスのX線源となりうるものである。

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