Elucidation of the mechanism of laser-driven ion acceleration using solid state nuclear track detectors

使用固态核径迹探测器阐明激光驱动离子加速的机制

• 批准号: 21K14563
• 负责人: 金崎 真聡
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14563/
• 关键词: 固体飛跡検出器; ハフ変換; レーザー駆動イオン加速; 画像処理; 機械学習; イオン計測; CR-39; 粒子加速

電子線やX線がイオンと同時発生するレーザー駆動イオン加速実験において、イオンのみをエッチピットとして検出可能な固体飛跡検出器は最も信頼性の高い検出器として用いられている。エッチピットの開口部形状を解析することで、入射エネルギーや核種といった入射粒子に関する詳細な情報を得ることができる。しかしながら、エッチピットの解析には膨大な時間と手間を要するため、それらを軽減する必要がある。今年度は、量子科学技術研究開発機構関西光科学研究所の高強度レーザーJ-KAREN-Pにおいて、クラスターターゲットを用いたイオン加速実験を実施した。イオン検出器として、固体飛跡検出器CR-39及びトムソンパラボラスペクトロメータを用い、結果を比較した。固体飛跡検出器の解析には、昨年度に開発した光学顕微鏡下でリアルタイムにエッチピットを認識可能なプログラムを利用し、速報性に優れた解析を実施することで、CR-39のイオン計測結果は実験方針を定める上で重要な指針として活用された。しかしながら、粒子数が少なくなる高エネルギー成分については、ノイズとの識別が困難なケースが出てきた。これを解決するためには、機械学習による分類では不十分であり、エッチピットの成長挙動を追跡する必要が出てきた。そこで、エッチング前後のエッチピットに対して、同一粒子が形成したものを検出するプログラムを開発した。今後は本プログラムの精度を向上させることにより、より詳細なエネルギースペクトルを明らかにすることが可能になると考える。

The electron beam and X-ray are generated simultaneously, and the acceleration is accelerated. The solid track detector is the most reliable and high-performance detector. Analysis of the shape of the opening, the incident particle and the incident particle It is necessary to analyze the time and time of expansion and reduction. This year, the Kansai Institute of Optical Science, a quantum science and technology research and development organization, has implemented high-intensity acceleration. The color detector CR-39 and the color detector CR-39 are used to compare the results. The analysis of solid state flight detectors is important for the development of optical microscopes, the recognition of possible applications, and the implementation of rapid reporting and optimal analysis. The number of particles is small, the number of particles is high, and the number of particles is high. This is the first time that we have been able to solve this problem. The same particle is formed before and after the formation of the first particle. In the future, the accuracy of this article will be improved.

项目成果

水素クラスターターゲットと高強度レーザーとの相互作用による準単色multi-MeV陽子線の繰り返し発生

氢团簇靶与高强度激光相互作用重复产生准单色多MeV质子束

• 发表时间: 2022
• 作者: 浅井孝文;鍛治賢志;田邉寛之;井上千裕;望月政一郎;南卓海;境健太郎;姫野公輔;田口智也;小田和昌;鈴木蒼一朗;安倍勇輝;郡英輝;時安敦史;田中周太;Tatiana Pikuz;小平聡;今亮;Kai Huang;中新信彦;近藤康太郎;神門正城;真柴雄司;宮坂泰弘;小倉浩一;匂坂明人;桐山博光;山内知也;蔵満康浩;金崎真聡;福田祐仁 他2名
• 通讯作者: 福田祐仁 他2名

Measurement method for laser-accelerated multi-hundred-MeV protons utilizing multiple Coulomb scattering in an emulsion cloud chamber

乳液云室中利用多次库仑散射的激光加速数百兆电子伏质子测量方法

• DOI: 10.35848/1347-4065/acac59
• 发表时间: 2023
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics
• 影响因子: 1.5
• 作者: Asai Takafumi;Inoue Chihiro;Jinno Satoshi;Kitagawa Nobuko;Kodaira Satoshi;Morishima Kunihiro;Fukuda Yuji;Yamauchi Tomoya;Kanasaki Masato
• 通讯作者: Kanasaki Masato

高強度レーザーによる高品質・高エネルギーイオン発生のための放射線検出手法の開発

开发利用高强度激光产生高质量、高能离子的辐射检测方法

• 发表时间: 2022
• 作者: 尾崎玲於奈;浅井孝文;鍛治賢志;井上千裕;望月政一郎;豊永啓太;前川馨;山内知也;福田祐仁;金崎真聡;金崎真聡
• 通讯作者: 金崎真聡

クラスターターゲットと高強度レーザーの相互作用によるMeV級イオンの繰り返し発生

通过簇靶与高强度激光之间的相互作用重复产生 MeV 级离子

• 发表时间: 2022
• 作者: 金崎真聡;浅井孝文;鍛治賢志;田邉寛之;井上千裕;望月政一郎;南卓海;境健太郎;姫野公輔;田口智也;小田和昌;鈴木蒼一郎;安部勇輝;郡英輝;時安敦史;タチアナ ピクズ;今亮;黄開;中新信彦;近藤康太郎;神門正城;眞柴雄司;宮坂泰弘;小倉浩一;匂坂明人;桐山博光;蔵満康浩;福田祐仁 他4名
• 通讯作者: 福田祐仁 他4名

固体飛跡検出器を利用したレーザー加速イオンの特性評価

使用固态径迹探测器评估激光加速离子的特性

• 发表时间: 2022
• 期刊: ぶんせき
• 作者: Asai Takafumi;Inoue Chihiro;Jinno Satoshi;Kitagawa Nobuko;Kodaira Satoshi;Morishima Kunihiro;Fukuda Yuji;Yamauchi Tomoya;Kanasaki Masato;金崎真聡
• 通讯作者: 金崎真聡