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論文

Improvement of the quality and stability of electron bunch using countercrossing laser beam

小瀧秀行; 大東出; 神門正城; 林由紀雄; Ma, J.-L.; Chen, L.-M.; Esirkepov, T. Z.; 福田祐仁; 本間隆之; Pirozhkov, A. S.; et al.

IEEE Transactions on Plasma Science, 36(4), p.1760 - 1764, 2008/08

https://doi.org/10.1109/TPS.2008.927944

被引用回数：11 パーセンタイル：39.06(Physics, Fluids & Plasmas)

高強度レーザーで励起されるプラズマウェーク場によって小型の高品質電子ビーム源をつくることが可能となる。しかし、1パルスの場合、電子のトラップと加速を同一のレーザーパルスで行うため、安定領域が非常に狭く、電子の発生が不安定になってしまう。そこで、2パルス衝突型の高品質電子ビーム発生を行った。3TW,70fsのチタンサファイアレーザーを用いて、衝突角45 $^{circ}$ での2パルスクロスでの高品質電子ビーム発生実験を行った。この実験により、ピークエネルギー14MeV,エネルギー分散11%,電荷量22pC,規格化エミッタンス1.6mm mrad,単色電子の発生率50%で高品質電子ビーム発生に成功した。2パルスの使用により、ウェーク場への電子トラップと加速とが分離でき、レーザーやプラズマ密度等のパラメーターを最適化することにより安定な高品質電子ビーム発生が可能であることを示した。

論文

Simultaneous generation of UV harmonics and protons from a thin-foil target with a high-intensity laser

匂坂明人; 大道博行; Pirozhkov, A. S.; Ma, J.-L.; 余語覚文; 小倉浩一; 織茂聡; 森道昭; 西内満美子; 河内哲哉; et al.

IEEE Transactions on Plasma Science, 36(4), p.1812 - 1816, 2008/08

https://doi.org/10.1109/TPS.2008.2000897

被引用回数：4 パーセンタイル：16.29(Physics, Fluids & Plasmas)

高強度チタンサファイアレーザーを薄膜ターゲットに照射し、紫外高調波と陽子を計測した。ターゲット位置とレーザー集光位置の間隔を変えて、レーザー強度依存性を調べた。陽子発生に最適な条件で、陽子の最大エネルギー2.7MeVが得られた。このとき、紫外領域のスペクトルは広がり、スペクトル強度は減少した。ターゲット照射位置をレーザー集光位置からずらしていくことで、陽子の最大エネルギーは1MeVに減少したが、4次までの紫外高調波が測定された。

口頭

Demonstration of high-peak-power, high-contrast, OPCPA pre-amplifier / cryogenic-cooled Ti:sapphire power amplifier laser system

桐山博光; 森道昭; 大東出; 小瀧秀行; 金沢修平; 近藤修司; 中井善基; 山本洋一*; 下村拓也*; 田上学*; et al.

no journal, ,

相対論領域の高強度レーザーと物質との相互作用研究のために、従来のチタンサファイアチャープパルス増幅と光パラメトリックチャープパルス増幅(OPCPA)法を用いた高ピークパワー,高コントラストレーザーの開発を行った。パルス拡張されたシード光は3ステージのタイプI位相整合のBBO非線形光学結晶を用いたOPCPAにて、約1億倍の利得で10mJにまで増幅される。その後、OPCPAにて増幅されたシグナル光は、後段のチタンサファイア増幅器により2.9Jにまで増幅される。最後にパルス圧縮を行うことにより、19fsのパルス幅が得られ、80TWのピークパワーを達成した。プリパルスとメインパルスのコントラスト比は数ピコ秒の時間領域で $7times10^{-9}$ 以下であった。また、熱レンズ焦点距離は約4kmであった。

口頭

Singleshot diagnosis of wakefields via the detection of spectrum and phase of the transmitted laser pulses

福田祐仁; Bolton, P.*; 神門正城; 大東出; Ma, J.-L.; 小瀧秀行; 林由紀雄; 本間隆之; Pirozhkov, A. S.; Chen, L.-M.; et al.

no journal, ,

本研究では、Polarization Gate Frequency Resolved Optical Gating(PG-FROG)法を適用することにより、プラズマと相互作用した後の透過光スペクトルの振幅と位相を計測してレーザー光電場を再構築する、という新しい考えに基づいた航跡場診断装置を製作した。この診断装置は、透過光を用いるのでシグナルが強く、かつ、シングルショットで超高速現象を一気に観測できてしまうという極めて優れた特性を有している。この診断装置を、レーザー航跡場電子加速実験に適用した。計測されたFROGトレースの解析から、航跡場電子加速に起因すると思われる透過光スペクトルの振幅と位相の明確な変化を確認した。この結果は、「相対論プラズマダイナミクスが、透過光スペクトルの振幅と位相に"エンコード"される」ことを強く支持している。