Study of laser stripping injection of ion beam

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2022年度は、各担当者が以下の5項目(①～⑤)の開発、全員でレーザー荷電変換実験を実施した。①レーザー光源開発・レーザー制御では、分担者：米田と原田が最短100psのパルス幅を加速器のタイミング信号に同期して安定に出力するフロントエンド部、数100MHzのパルス列を一定出力になるように増幅するファイバー増幅器及び数μJのパルス出力を達成する最終段増幅器で構成する多段増幅レーザーシステムを開発した。②深紫外光レーザー開発では、分担者：米田が深紫外光発生のために非線形光学素子を用いた2倍波・4倍波とそれらの加算である5倍波の生成ならびに高耐久の光学ミラー開発を進めた。③レーザー出力の低減化では、分担者：米田と原田がイオンビームに照射するレーザー光を再度照射領域に16回像転送させる光学系を開発した。④イオンビーム最適化・相互作用理論研究では、代表者：サハがイオンビームライン（エネルギー：400MeV）のレーザー照射点におけるイオンビームの実空間・運動量空間の光学パラメータの最適化に向け、イオンビームのみの調整試験を実施し、ビームラインにおける大きなビーム損失がない状態で、分散関数の傾きを目標の半分まで調整することに成功した。⑤レーザー荷電変換実験整備では、分担者：原田が400MeVビームラインでのレーザー荷電変換実験に向けた準備として、50mの長距離の区間において真空パイプによるレーザー輸送光路を2本整備し、レーザー安定輸送を確立した。上記①と③で開発した光源と光学系を用いて、3MeVテストビームラインにおけるレーザー荷電変換実験を実施し、昨年度の実験結果である16.8%を上回る25%の荷電変換効率に成功した。