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Sherrill, M. E.*; Abdallah, J. Jr.*; Csanak, G.*; Dodd, E. S.*; 福田 祐仁; 赤羽 温; 青山 誠; 井上 典洋*; 上田 英樹*; 山川 考一; et al.
Physical Review E, 73(6), p.066404_1 - 066404_6, 2006/06
被引用回数：29 パーセンタイル：75.57(Physics, Fluids & Plasmas)電子と原子のキネティクスを連立して解くモデルを用いて、極短パルスレーザー照射Arクラスターから発生したK殼X線スペクトル(He
線)の解析を行った。このモデルでは、非平衡電子エネルギー分布関数はPICコードを用いて生成したものを用いた。その結果、X線は極めて非平衡な状態にある高密度プラズマから発生しており、その時間スケールは約5.7psであることがわかった。また、さらに固体密度に近い10
cm
を超えるイオン密度のクラスタープラズマの生成が可能となった場合には、X線発生のタイムスケールはフェムト秒となることが明らかとなった。
Sherrill, M. E.*; Abdallah, J. Jr.*; Csanak, G.*; Kilcrease, D. P.*; Dodd, E. S.*; 福田 祐仁; 赤羽 温; 青山 誠; 井上 典洋*; 上田 英樹; et al.
Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer, 99(1-3), p.584 - 594, 2006/05
被引用回数：3 パーセンタイル：18.36(Optics)本研究では、電子分布関数が非熱的、かつ、イオンの内部状態が非定常であるような極めて非平衡なプラズマ中における電子と原子のキネティクスを自己無矛盾に解くモデルを開発した。このモデルを用いて、原研100TWレーザーを用いて測定されたArクラスターからのK殼X線スペクトル(He線)の解析を行った。
岸本 泰明; 正木 知宏*; 田島 俊樹*
Physics of Plasmas, 9(2), p.589 - 601, 2002/02
被引用回数：85 パーセンタイル：91.05(Physics, Fluids & Plasmas)高強度極短パルスレーザーと微細な固体粒状物質の集合体であるクラスター媒質との相互作用の基礎的物理過程を理論及びシミュレーションにより解析している。レーザークラスター相互作用は、通例の固体やプラズマとの相互作用と本質的に異なり、横方向の分極作用が起因となり、レーザー伝播や吸収過程に特異な現象を作り出すことが示されている。本相互作用を重水素クラスターに適用することにより、高エネルギー重水素イオンを多量に発生させ、重水素核融合及びそれに伴う多量の中性子発生が可能であることを指摘している。2次元の粒子シミュレーションにより相互作用を最適化し、10
個/cm
・secに及ぶ中性子発生が期待でき、将来の中性子源としての可能性を指摘している。
松岡 伸一; 山川 考一
Journal of the Optical Society of America B, 17(4), p.663 - 667, 2000/04
被引用回数：27 パーセンタイル：74.16(Optics)われわれは、フレネル位相回復法を用いて、パルス幅100fs高ピーク出力チタンサファイアレーザー光の波面測定を行った。本手法では付加的な光学素子を必要とせず、波面は光軸に沿って2か所で測定されたレーザービームの強度分布のみから復元される。テラワット級のピーク出力のレーザーパルスの復元された波面は、0.36
peak-to-valleyであった。また、復元された波面から計算された遠視野像とCCDカメラを用いて測定された遠視野像は、良い一致を示した。
上島 豊; 千徳 靖彦*; 岸本 泰明
Proceedings of 4th International Conference on Supercomputing in Nuclear Applications (SNA 2000) (CD-ROM), 10 Pages, 2000/00
相対論的高強度短パルスレーザーの実現により、その極めて強い電磁場とプラズマの電子との非線形相互作用過程から、高線量のX線やイオンを発生することができるようになった。原子過程から発生するX線とは異なり、自由電子の振動から発生するX線は、その振動時間がレーザーのパルス時間程度なので非常に短パルスである。また、レーザー遮断密度以上のプラズマ(薄膜)における陽子やイオン加速について2D3V-PIC (Particle in Cell) シミュレーションで調べた。いくつかのシミュレーションの結果、イオンの加速状態や効率は、レーザー強度だけでなく、薄膜の形状や構成物質の違いにより大きく変化することがわかった。例えば、アルミニウムの薄膜の裏面に水素をコーティングした凸型の二重層薄膜を400TW級レーザーで照射すれば、100MeV程度のイオンが発生することを見いだした。
永島 圭介; 岸本 泰明; 宅間 宏*
Physical Review E, 58(4), p.4937 - 4940, 1998/10
被引用回数：15 パーセンタイル：55.78(Physics, Fluids & Plasmas)臨界密度近傍の薄いプラズマ層における相対論的な極短パルスレーザーの伝播を2次元の粒子コードを用いて調べた。高密度プラズマ領域におけるレーザー伝播は、X線レーザー、レーザー加速等の応用上極めて重要な研究課題である。高強度のレーザーでは、相対論的効果により臨界密度が増加するが、レーザー場の強いポンデロモーティブ力によってレーザーパルスの前面に高い電子密度領域が生成され、この結果、レーザーパルスは高密度の領域へ侵入することができなくなることが分かった。また、こうした薄いプラズマ層は入射したレーザーのパルス幅を減少させる非線形媒質として有効であることを明らかにした。
永島 圭介; 岸本 泰明; 宅間 宏*
Superstrong Fields in Plasmas, p.192 - 197, 1998/00
相対論的な高強度極短パルスレーザーのプラズマ中での伝搬を2次元の粒子コードを用いて調べた。高密度プラズマ領域でのレーザー伝搬は、X線レーザー、レーザー加速等の応用上極めて重要な研究課題である。ここでは、臨界密度近傍の薄い層状プラズマにレーザーを入射した場合の伝搬、吸収、反射等を調べると同時に、非線形工学媒質としてのプラズマ特性についても調べた。プラズマが臨界密度以下の場合、伝搬方向の光圧力による半波長の電子密度変動が観測されるが、臨界密度近傍では、波長程度の大きさの電子密度のバブルが形成される。この結果、レーザーパルス自身も波長程度の固まりに分裂し、プラズマによる吸収率も大きくなることが分かった。
山川 考一; 青山 誠*
Opt. Commun., 140(4-6), p.255 - 258, 1997/00
被引用回数：17 パーセンタイル：64.6(Optics)我々はピーク出力100TW,パルス幅20fs,繰り返し数10Hzの超高出力・極短パルスチタンサファイアレーザーシステムの開発を目指し、これまでに本システムの前段部である極短パルス(~10fs)発振器の開発を行い、発振器の全固体化と新しい分散補償技術を用いることで、小型で安定した出力特性を達成している。本論文ではスペクトラムアナライザーによるパワースペクトル測定法を用い、本発振器の出力特性(タイミングジッター、強度変動)の定量的評価を行った。その結果、全固体化レーザーのノイズ特性は全固体化されていない場合に比べて2倍以上改善されることがわかった。
