レーザー駆動電子雲の高時間分解計測とその集団ダイナミクスの解明

激光驱动电子云的高时间分辨测量及其集体动力学的阐明

• 批准号: 22K14021
• 负责人: 小島 完興
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: National Institutes for Quantum Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14021/
• 关键词: レーザー駆動イオン加速; 高強度レーザー; 電子雲; 超高速計測; ビーム物理

高強度レーザー光を固体標的に照射することでMeV級の高エネルギーイオンを加速する方法は、レーザー駆動イオン加速と呼ばれている。レーザー駆動イオン加速ではターゲットの裏面に局所的に生成される電子雲が生むシース電場によってイオンを加速する。そのためレーザー駆動イオン加速における“電子雲”は 従来加速器における“加速管”としての重要な役割を果たす。本研究の目的は、高速膨張する電子雲の時間発展ならびに3次元的な発展形状を数100フェムト秒の高いフレームレートでマルチフレーム撮影出来る撮影装置を開発することである。また、構築した撮影装置を用いて電子雲の膨張の様子を撮影し、標的裏面に形成される分極電場の空間分布および時間発展を明らかにすることでレーザー駆動イオン加速の安定性の向上を行う計画である。本研究は、レーザー駆動イオン加速において“加速管”の役割を果たす電子雲ならび分極電場の最初の観測・制御に取り組む画期的なものである。初年度である本年度は、電子雲の超高速計測に必要なチャープパルス光を利用した高速度計測装置の設計を光線追跡コードを用いて行った。その後、設計した計測装置の構築に必要な光学部品を購入し、装置の構築を行った。計測に用いるチャープ光とは、例えば、光の波長が赤⇒黄⇒緑⇒青⇒紫のように時間方向に並んだ光を指す。本年度に構築した装置では、この広域なチャープ光を電子雲に照射し、その反射光を波長ごとに分けて結像することで、観測物に光が波長順に到着する時間差を時間分解のフレームレートに利用した高速時間分解な撮影に成功した。

The radiation of high-intensity light-emitting solid materials requires high-intensity radiation, MeV radiation, high-intensity radiation, high-intensity light, etc. We need to speed up the production of electricity, and electricity. In order to speed up the operation of the accelerator, the accelerator is responsible for the operation of the accelerator. the acceleration tube is used to cut the important fruit. The purpose of this study is to show the 3-dimensional display shape of high-speed and high-speed expansion electronics. the shape of the display is 100 seconds per second, and the video camera is used to open the video camera. The camera and camera camera sets use the camera camera and the camera to form a video camera, which is distributed in the space distribution of the computer field. The video show shows that the video camera accelerates the stability of the video camera and accelerates the stability. The purpose of this study is to speed up the operation of the "acceleration tube". The results show that the computer system plays an important role in the initial operation of the system. In the beginning of the year, it is necessary to use the high-speed equipment to design the optical line tracking equipment for this year's ultra-high-speed engineering. After the operation, design the equipment to check the necessary optical parts into the equipment, and the device to check the operation. It is calculated that the time direction is measured and the light index is measured by using the optical microscope, the optical wave length, the optical wave length, the blue and purple wave length, and the optical wavelength. This year, this year, the equipment has been used to measure the wavelength of the reflected light, the wave length of the optical wave, the wavelength of the optical wave, the wave length of the optical wave, and the optical wave length of the optical wave has reached the time difference between the temperature and the temperature. this year, the equipment and the equipment have been used to make a successful video production by using the high-speed time decomposition camera.

项目成果

Demonstration of a spherical plasma mirror for the counter-propagating kilojoule-class petawatt LFEX laser system

用于反向传播千焦级拍瓦 LFEX 激光系统的球形等离子体镜演示

• DOI: 10.1364/oe.475945
• 发表时间: 2022
• 期刊: Optics Express
• 影响因子: 3.8
• 作者: . S. Makarov;M. Makita;M. Nakatsutsumi;T. Pikuz;N. Ozaki;T.R. Preston;K. Appel;Z. Konopkova;V. Cerantola;E. Brambrink;J.-P. Schwinkendorf;I. Mohacsi;T. Burian;J. Chalupsky;V. Hajkova;L. Juha;V. Vozda;B. Nagler;U. Zastrau;S. Pikuz;西村征也;Kojima Sadaoki他
• 通讯作者: Kojima Sadaoki他