Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Bulanov, S. V.*; Esirkepov, T. Z.; Koga, J. K.; 田島 俊樹; Farina, D.*
Plasma Physics Reports, 30(1), p.18 - 29, 2004/01
被引用回数：50 パーセンタイル：82(Physics, Fluids & Plasmas)高強度レーザー-プラズマ相互作用により生じる高速イオンのエネルギーが電子エネルギーをはるかに上回る領域があり得ることを2次元PICシミュレーションにより示す。この現象は、強い荷電分離の条件の下で真空中に広がっていく相対論的電子雲中に形成される電場の中でのイオン運動を記述する理論モデルの枠内で説明することができる。相対論的電子雲の前面において加速される高速イオンの最大エネルギーの上限を示す。
松門 宏治*; Esirkepov, T. Z.; 木下 健一*; 大道 博行; 内海 隆行*; Li, Z.*; 福見 敦*; 林 由紀雄; 織茂 聡; 西内 満美子; et al.
Physical Review Letters, 91(21), p.215001_1 - 215001_4, 2003/11
被引用回数：136 パーセンタイル：95.25(Physics, Multidisciplinary)東京大学原子力工学研究施設の超短パルスレーザーを用いたイオン発生実験を行った。レーザーパラメーターは、波長800nm,パルス長50fs,ピーク強度6
10
W/cm
でコントラストは10
程度,ターゲットは厚さ5
mのタンタル箔を用いた。その結果、1MeVのプロトンと2MeVの電子の発生を確認した。この実験結果を解釈するために、ターゲットがプリパルスによって完全にプラズマ化した状態でメインパルスと相互作用をする低密度プラズマスラブを用いた新しいイオン加速機構を導入し、さらにそれに基づくシミュレーションを行った。実験結果とシミュレーション結果は良好な一致を示した。また、新しい加速機構が有する独自のレーザー強度に対するスケーリング側に基づいて、実用的なレーザープラズマイオン源の可能性が示される。
Auguste, T.*; Faenov, A. Y.*; 福本 一郎; Hulin, S.*; Magunov, A. I.*; Monot, P.*; D'Oliveira, P.*; Pikuz, T. A.*; 佐々木 明; Sharkov, B. Y.*; et al.
Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer, 71(2-6), p.147 - 156, 2001/10
被引用回数：14 パーセンタイル：57.94(Optics)フェムト秒パルスレーザー照射による高速電子、高速イオンの発生実験を行い、その結果をPICシミュレーションと比較した。実験では、プラズマ中の多価イオンの線スペクトルのドップラーシフトからイオンの速度分布関数を測定し、イオンを加速している電子の分布関数を推定するとともに、電子分光計測により高速電子の分布関数を直接測定した。これらの結果を解析したところ、PICシミュレーションはレーザー・プラズマ相互作用の物理的特徴をよく再現し、実験解析に有用なことがわかった。また、超短パルスレーザー照射で生成したプラズマ中では、電子はアクセル分布とは大きく異なる過渡的なエネルギー分布を持つことがわかった。
Zhidkov, A. G.; 佐々木 明; 福本 一郎; 田島 俊樹; Auguste, T.*; D'Oliveira, P.*; Hulin, S.*; Monot, P.*; Faenov, A. Y.*; Pikuz, T. A.*; et al.
Physics of Plasmas, 8(8), p.3718 - 3723, 2001/08
被引用回数：44 パーセンタイル：76.96(Physics, Fluids & Plasmas)高強度レーザーで照射された固体ターゲットから発生する高速電子とイオンの速度分布関数の過渡的特性を、理論・実験的に解析した。衝突過程を含むPICコードで計算した、パルス幅60fs,強度10W/cmの短パルスレーザー照射で生成したプラズマ中の高速電子の速度分布関数は、マクセル分布に緩和するために十分な時間がないことから、エネルギーが500keV近傍の低温成分と、1MeV以上の高温成分が、それぞれ150keVと450keVの異なる実効的な温度を持ち、エネルギー2MeVにカットオフを持つことがわかった。実験的にも、高速イオンのドップラーシフトしたX線スペクトルから推定した低温成分の電子の温度と、電子分光器で測定した高温成分の温度が、それぞれシミュレーションと一致する結果が得られた。
益田 伸一; 神門 正城; 小瀧 秀行; 細貝 知直*; 近藤 修司; 金沢 修平; 横山 隆司*; 的場 徹; 中島 一久
Proceedings of 13th Symposium on Accelerator Science and Technology, 3 Pages, 2001/00
原研関西において、100TWレーザーを用いたレーザー航跡場加速器実験が計画されている。高速Zピンチキャピラリ放電によるプラズマ導波路の開発は、加速長をかせぐために重要な課題の一つである。これまでに、われわれは2cm長のプラズマ導波路を開発し、レーザーの導波実験に成功した。現在、1GeVレーザー加速実験のための10cm長のプラズマ導波路を開発中である。開発状況とPICシミュレーションの結果について報告する。
Zhidkov, A. G.; 佐々木 明; 田島 俊樹*
Review of Scientific Instruments, 71(2), p.931 - 934, 2000/02
被引用回数：9 パーセンタイル：52.82(Instruments & Instrumentation)短パルスレーザー照射薄膜のMeVエネルギーの領域のイオン源としての有用性をシミュレーションにより明らかにした。衝突過程を含み、原子過程を組み込んだPICコードを用いた解析により、斜め入射、強度10
W/cm、1psのレーザーで薄膜を照射すると、レーザー光が共鳴吸収で効率的に吸収されるとともに、OFIや衝突電離による多価イオンの生成と、表面に生成する強い加速電界に駆動されたプラズマの高速な膨張が起こり、イオンが加速されることを明らかにした。イオンの最高エネルギーは高速電子のエネルギーと価数の積で決まり1MeV以上である。本方式は、イオン加速器や、テーブルトップサイズの装置で核物理実験を行うためのイオン源として有用と考えられる。フェムト秒レーザーで照射された固体ターゲットから放出される高速イオンのスペクトルの解析を行った結果についても議論する。
Zhidkov, A. G.*; 佐々木 明; 田島 俊樹*; T.Auguste*; D'Olivera, P.*; S.Hulin*; P.Monot*; A.Y.Faenov*; T.A.Pikuz*; I.Y.Skoblev*
Physical Review E, 60(3), p.3273 - 3278, 1999/09
被引用回数：62 パーセンタイル：88.8(Physics, Fluids & Plasmas)原研では、超短パルスレーザー光を固体ターゲットに照射すると100keV以上の高速電子が発生し、これがプラズマ表面に作る強い電界によってプラズマの膨張が駆動され高速イオンが生成することを、理論、PICシミュレーションによって示したが、フランスCEA-CDS,DRECAMのグループは10W/cm、60fsのレーザー光でテフロンターゲットを照射し、表面から放出された高速イオンの放出するX線スペクトルのドップラーシフトを観測し、イオンの加速を実験的に確認した。観測されたスペクトルの形状は、PICシミュレーションから求められたイオンの速度分布による計算値と良く一致した。これによりシミュレーションの正当性が確認された。本方法はエネルギー1MeV程度の高速イオンの効率的な生成法として有望ではないかと考えられる。
Zhidkov, A.*; 佐々木 明
Physical Review E, 59(6), p.7085 - 7095, 1999/06
被引用回数：23 パーセンタイル：67.8(Physics, Fluids & Plasmas)クーロン散乱をランジュバン方程式を用いて計算する方法と、非局所熱平衡にあるプラズマの電離度を平均イオンモデルで計算する新手法に基づく、1次元ハイブリッド電磁粒子シミュレーションを開発した。強度10W/cm以下のサブピコ秒レーザーパルスのオーバーデンスプラズマに対する吸収過程の計算を行って、実験結果やフォッカープランクシミュレーションと比較し、プラズマ中で衝突過程が重要であることと、そのための本手法の有効性を示した。短パルスレーザー光のプラズマによる吸収過程、すなわち真空加熱、異常表皮効果、共鳴吸収の寄与について検討し、実験的なプラズマのスケール長に対する吸収率の挙動を良く再現する計算結果を得た。
Zhidkov, A.*; 佐々木 明
JAERI-Research 98-068, 50 Pages, 1998/11
JAERI-Research-98-068.pdf:1.79MB
クーロン散乱をランジュバン方程式を用いて計算する方法と、非局所熱平衡にあるプラズマの電離度を平均イオンモデルで計算する新手法に基づく、1次元ハイブリッドPICコードを開発した。急峻な温度勾配を持つプラズマ中の非局所熱伝導、オーバーデンスプラズマと強度10
W/cm程度のサブピコ秒レーザーとの相互作用の計算を行い、実験やフォッカープランクシミュレーションと比較し、本手法の有効性を検証した。短パルスレーザーの高密度プラズマによる、真空加熱(ブルネル過程)、異常表皮効果、共鳴吸収等の効果を検討した。プラズマ中の衝突過程、イオン化が、吸収率と熱流に大きな影響を与えることを示した。計算結果は、実験で測定されたプラズマのスケール長に対する吸収率の挙動をよく再現した。
