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山崎 淳; 小瀧 秀行; 大東 出; 神門 正城; Bulanov, S. V.; Esirkepov, T. Z.; 近藤 修司; 金沢 修平; 本間 隆之*; 中島 一久; et al.
Physics of Plasmas, 12(9), p.093101_1 - 093101_5, 2005/09
被引用回数：70 パーセンタイル：88.66(Physics, Fluids & Plasmas)レーザープラズマ相互作用による単色エネルギー電子ビーム発生が世界中で研究されており、最近、幾つかの実験データーが出始めているが、発生機構についてはわかっておらず、安定な電子ビーム発生はできていない。われわれは、シングルレーザーパルスにおける単色エネルギー電子ビーム発生についての、理論的研究及び粒子シミュレーションによる研究,実験研究を行い、非常によく一致した。実験については、レーザーパワーが5.5TW,パルス幅70fs,中心波長800nmのチタンサファイアレーザーをガスジェット中に集光して行った。単色エネルギー電子ビームは、電子ビームが加速位相から減速位相に移るときに得られ、その位置で真空中に電子ビームを取り出してやれば、単色エネルギー電子ビーム発生が可能となる。電子ビームが加速位相から減速位相に移る距離はプラズマ密度によって決定されるため、プラズマ密度によって加速距離のコントロールが必要となる。この研究によって、1パルスでの単色エネルギー電子ビーム発生には電子ビームの加速距離とプラズマ密度のコントロールが必要であること見いだした。
島田 義則*; 西村 博明*; 中井 光男*; 橋本 和久*; 山浦 道照*; Tao, Y.*; 重森 啓介*; 奥野 智晴*; 西原 功修*; 河村 徹*; et al.
Applied Physics Letters, 86(5), p.051501_1 - 051501_3, 2005/01
被引用回数：113 パーセンタイル：94.31(Physics, Applied)EUV光源として用いられるSnプラズマの基本的な輻射流体力学的な特性を明らかにするために、阪大レーザー研の激光XII号レーザーで球状のSnターゲットを照射し、生成したプラズマからのEUV光のスペクトル,発光強度分布,波長13.5nm領域の2%帯域中の発光強度とその時間変化,変換効率の測定を行った。照射強度5
10
W/cm
において最大効率3%が得られた。変換効率のレーザー強度依存性を等温膨張プラズマを仮定した理論モデルと比較した。
永島 圭介
プラズマ・核融合学会誌, 78(5), p.419 - 426, 2002/05
最近のプラズマ物理の研究分野において、相対論的レーザープラズマ相互作用は最も活発な研究テーマの1つになっている。本解説では、臨界密度以下のプラズマ中でのレーザープラズマ相互作用を簡潔に解説し、これに関連した実験結果と数値シミュレーションを紹介している。特に、準定常近似モデルを用いた相対論的レーザー自己収束,非線形レーザー航跡場,非線形パラメトリック散乱等の解析を説明し、さらに、粒子の運動論的効果を含めたより複雑な現象の解析では数値計算の重要性を挙げている。
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：57.91(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：76.85(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10
W/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。
Zhidkov, A. G.; 佐々木 明; 内海 隆行*; 福本 一郎; 田島 俊樹; 斉藤 文一*; 弘中 陽一郎*; 中村 一隆*; 近藤 健一*; 吉田 正典*
Physical Review E, 62(5), p.7232 - 7240, 2000/11
被引用回数：51 パーセンタイル：85.89(Physics, Fluids & Plasmas)超短パルスレーザー照射固体ターゲットから放出されるkeV領域のX線の特性を解析した。実験では強度10
W/cm,パルス幅42fsのレーザー光で照射されたCuターゲットから放出される、2~10keVのK
線を含む領域と、10~40keV領域の制動放射のスペクトルを測定した。シミュレーションはASEプリパルスによるプラズマ生成を流体コードで、プラズマと高強度レーザーの相互作用をPICコードで、X線放射をモンテカルロコードで計算することで行った。計算は実験のスペクトルをよく再現し、高強度レーザー照射で高速電子が発生するが、照射時間が緩和時間より短いのでエネルギー分布の高エネルギー側(~30keV)にカットオフが生じることが初めて明らかになった。またより高強度域での吸収や高速電子生成機構について議論した。
佐々木 明; 村上 泉*; 高部 英明*
レーザー研究, 28(7), p.446 - 449, 2000/07
平成12年3月に、光量子研究にも深く関連するプラズマ原子過程、原子データの3つの国際会議が開かれた。第一は米国でのAPSプラズマ原子過程会議(APIP)、第二は英国での国際原子分子データ会議(ICAMDATA)、第三は米国での実験室天文学に関する会議である。これらの会議に、原研と委託、協力研究の形でX線レーザーや高強度場科学を共同で研究している研究者が分担して参加し、内容を報告書にまとめた。世界の研究機関でX線レーザーや、天体プラズマの解析をめざした原子データコードの開発が進められていること、超短パルスレーザーやZピンチ装置の応用研究が始められていること、原子データをインターネット上にデータベースを構築して公開する試みが行われていることなどの、現在の研究状況を紹介する。
Zhidkov, A.*; 佐々木 明; 田島 俊樹*
Physical Review E, 61(3), p.R2224 - R2227, 2000/03
被引用回数：44 パーセンタイル：83.22(Physics, Fluids & Plasmas)p偏光、強度10
~10W/cm、パルス幅1psの斜め入射短パルスレーザーで薄膜ターゲットを照射する方式に基づく、高エネルギーイオン(1MeV以上)が効果的に発生される条件を新たに明らかにした。衝突過程をランジュバン方程式で考慮し、原子過程を組みこんだPICコードで解析を行い、プラズマのスケール長が
/10程度になることでレーザー光が効率的に共鳴吸収で吸収され多量の高速電子を生成すること、これによってプラズマの膨張が駆動されるとともに、表面に電荷分離による強い静電場が生じることを明らかにした。さらに電子衝突電離によって多価電離状態となった媒質イオンが1MeVを超えるエネルギーまで加速されること、入射レーザー光の高エネルギーイオンへのエネルギー変換効率が10%に及ぶことを明らかにした。
佐々木 明; 西原 功修*; 砂原 淳*
no journal, ,
リソグラフィ用レーザーEUV光源の研究では、高出力、高効率化が重要と考えられ、このためにレーザーとターゲットの相互作用のモデリングとそれに基づく最適化が重要と考えられている。低強度のプリパルスレーザーでSn液滴ターゲットを照射して起こる、ターゲット物質の分解、微粒子あるいはミストの生成過程に関する、流体力学モデリングを行っている。自己組織化するラグランジメッシュを用い、複数のセルから構成するメタセルについて熱力学的に正しい気相、液相の分布を与える方法によって、気液相転移、相分離を扱い、加熱されたドロップレットの蒸発過程、いったん気化したSnが膨張する際の凝縮過程のシミュレーションを試みているので報告する。
