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山極 満; Bulanov, S. V.*; Esirkepov, T. Z.*; Koga, J. K.; 神門 正城; 上島 豊; 斎藤 寛二; 若林 大輔*
Laser Physics, 16(2), p.252 - 258, 2006/02
被引用回数：2 パーセンタイル：12.87(Optics)超短パルス高強度レーザーが有限長のアンダーデンスプラズマ層を伝播する際に励起する航跡場による電子加速について、2次元粒子シミュレーションを行う。中強度から高強度のレーザー場に対して、電子のエネルギー分布を解析する。レーザーパルス長がプラズマ波長のほぼ半分程度となる電子密度に対して、レーザー強度の増大は密度構造に劇的な変化をもたらし、キャビティとバンチを生成する。さらに、位相空間において限局した高速電子成分が生じ、そのエネルギー分布の解析的表式についても論議する。
神門 正城; 益田 伸一; Zhidkov, A.*; 山崎 淳; 小瀧 秀行; 近藤 修司; 本間 隆之*; 金沢 修平; 中島 一久; 林 由紀雄; et al.
Physical Review E, 71(1), p.015403_1 - 015403_4, 2005/01
被引用回数：33 パーセンタイル：76.86(Physics, Fluids & Plasmas)現在まででは最短のパルス幅(23fs)で相対論的な高出力(20TW)のレーザーを、不足密度プラズマ中に強く集光する実験を行った。プラズマ密度が10
cm
の領域で、MeVを越えるエネルギーの電子の発生を確認した。このMeV電子は、2温度分布をしており、シミュレーションの結果から、波の破砕機構の違いから生じていると考えられる。高温部の電子は、レーザーのプリパルスにより作られるプラズマ密度のキャビティー部での速い入射により形成され、パルス幅はフェムト秒であり、一方、低温部の電子は相対論的強度による波の破壊により加速されたもので、ピコ秒のパルス幅を持つことがわかった。
小瀧 秀行
JAERI-Research 2002-031, 88 Pages, 2002/12
JAERI-Research-2002-031.pdf:3.33MB
レーザープラズマ相互作用の非線形現象、高強度レーザーによるウェーク場励起及び高ピーク電流電子発生について調べた。自己集束をともなってのガスのイオン化によって、広い連続波長のブルーシフトが起こる。この通常ブルーシフトは、レーザー強度,プラズマ密度に依存する。しかし、レーザーのスペクトルが、レーザー強度やプラズマ密度に無関係に一定の波長にシフトする現象を発見した。この現象をわれわれは「異常ブルーシフト」と呼んだ。高強度レーザーはプラズマ中にウェーク場を励起する。2TW,50fsのレーザーにより励起したガスジェットプラズマ中のウェーク場の時間分解周波数干渉測定を行い、この測定に世界で初めて成功し、20GeV/mという高エネルギー加速のための高いウェーク場を測定できた。周波数干渉計によるポンプ-プローブシステムと異常ブルーシフトは、高エネルギー電子ビームのインジェクターとしてのオプティカルインジェクションに成り得る。1次元の粒子シミュレーションにより、高品質電子ビーム加速の結果を得、これによりレーザーウェーク場による、高品質高エネルギー電子加速の可能性を示すことができた。
Chen, P.*; 田島 俊樹; 高橋 義幸*
Physical Review Letters, 89(16), p.161101_1 - 161101_4, 2002/10
被引用回数：101 パーセンタイル：92.26(Physics, Multidisciplinary)相対論的流れのあるプラズマ中のアルヴェン衝撃波によって誘起された航跡場に基づく宇宙線加速の新しい機構を導入する。この機構においてはテスト粒子の単位長さあたりのエネルギー利得はローレンツ不変である。加速粒子が無衝突になりプラスマ中でエネルギーをほとんど失わなくなる透明性のための閾値がある。乱雑な加速-減速フェーズの統計的邂逅は、1/E
という巾乗則を生み出す。こうしたプラズマ航跡場を生み出すのに好都合な環境は宇宙に汎在している。例えば、超GZK,超高エネルギー宇宙線(UHECR)の生成機構が
線バーストにおいて起きる。こうした加速においては、10
eV/cm にのぼる加速匂配にもなる。この理論で評価された超高エネルギー粒子量は、UHECRの観測と一致している。
出羽 英紀*; H.Ahn*; 原野 英樹*; 神門 正成*; 木下 健一*; 近藤 修司; 小瀧 秀行; 中島 一久*; 中西 弘*; 小方 厚*; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 410(3), p.357 - 363, 1998/00
被引用回数：40 パーセンタイル：92.58(Instruments & Instrumentation)17MeV電子線形加速器と2TW、90fsレーザーパルスを同期させ、プラズマ中でレーザー航跡場加速実験を行い、100MeVを越える加速電子を観測した。レーザーのスポットサイズの測定を行いレーザーのチャネリングを確認した。周波数領域干渉計によってプラズマの電子密度揺動を測定し、加速実験の結果と矛盾しない結果を得た。
小瀧 秀行; 林 由紀雄; 森 道昭; 神門 正城; Koga, J. K.; Bulanov, S. V.
no journal, ,
レーザー加速にて生成した電子ビームは、超短パルス電子ビーム源として期待され、実験されている。プラズマ波やレーザーパルスによる電子振動は、超短パルスX線源になりえる。40フェムト秒160mJのチタンサファイアレーザーを、3mmのヘリウムガスジェットに集光し、電子ビーム加速および電子振動計測を行った。本実験により、プラズマ波およびレーザーパルスによる電子振動計測に成功した。この電子振動は、超短パルスX線を発生する。この超短パルスX線は、超高速現象の計測のための有効なツールとなる。
