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高速点火に向けたSuper-penetration Modeの確立

高速点火超贯入模式的建立

基本信息

批准号：
15H02153
负责人：
田中和夫
金额：
$ 9.32万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

研究課題名に使用しているSuper-penetrationとは、超高強度レーザー（例えば、出力エネルギー１kJ、パルス幅１ピコ秒、波長１ミクロン、集光強度1019 W/cm2以上）を臨界密度を超える密度のプラズマに集光照射する際、代表者らが発見したレーザー光の自己集束モードであり、レーザー光の自己集束、レーザー光圧、レーザー光が誘起する相対論現象の三つのメカニズムを利用して高密度プラズマを安定に一本のチャンネルを形成しながら進入する現象である。代表者らは、この基礎研究からSuper-penetrationの物理的理解を進め最終的には、レーザー核融合研究の高速点火方式に応用しようと研究を進めた。Super-penetration実験の基礎研究を進める準備としてトムソンパラボラ検出器を製作した。これは高速イオンのエネルギースペクトルを測定するために必要となる。イオンは、高速電子が発生する静電場により加速されエネルギーを得ると考えられており、Super-penetrationmodeにおいては、高速電子がレーザー光をガイドする形で、臨界密度超のプラズマを進み、レーザー光が集束してこれを追いかけることになる。この状態が生成されると高速電子の放出角は、10度程度と非常に狭くなり高速点火に非常に有利になることが判明しつつある。この高速電子の静電場により加速されるイオンも同様に狭い発散角で放出されるかどうかを確認することはSuper-penetrationモードの全体像理解に役立つ。購入したCCD検出器はSuper-penetration光の後方的乱光のスペクトル計測に用いる。上述した高速電子の振る舞いに関して、実験結果をPICシミュレーションを用いて説明し、自己生成磁場が高速電子の発散角を10度程度に抑えて居ることを明らかにし、レーザー光が臨界密度プラズマ中でどのような挙動を示すのかを明らかにした。この理解を論文として発表するのは、世界に先駆けたものである。二度の国際会議での招待講演発表においても注目を浴びた。

Research topic name Use: Super-penetration, ultra-high intensity (For example, output power of 1kJ, amplitude of 1 second, wavelength of 1kJ, concentrated light intensity of 1019 W/cm2 or more), critical density, density, concentrated light irradiation, representative light emission, self-bundling, self-bundling, light pressure, etc. The light is induced by the three phases of the phenomenon, the use of high density light, the stability of the phenomenon, the formation of the phenomenon The representative of this paper is to make progress in basic research, Super-penetration and physical understanding, and finally to make progress in research on high-speed ignition methods of nuclear fusion. Super-penetration basic research preparation and development of software development tools This is a must for high speed measurements. High speed electrons generate electrostatic fields, accelerate the growth of electrons, and accelerate the growth of electrons. Super-penetration mode is used to accelerate the growth of electrons. High speed electrons generate light. Critical density is used to accelerate the growth of electrons. The emission angle of high-speed electrons is 10 degrees. It is very narrow. It is very favorable for high-speed ignition. These high-speed electrons are accelerated by the electrostatic field, and the same phenomenon occurs when the emission angle is narrow. CCD detector is used for detection of chaotic light behind Super-penetration light. The results of the above high-speed electron vibration are explained in detail in PIC, and the self-generated magnetic field reduces the dispersion angle of high-speed electrons to about 10 degrees. This article is about understanding the world's leading issues. The second international conference was held in Beijing.

项目成果

期刊论文数量（7）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Slowdown mechanisms of ultraintense laser propagation in critical density plasma

超强激光在临界密度等离子体中传播的减慢机制

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
T. Iwawaki;H. Habara;T. Yabuuchi;M. Hata;H. Sakagami;and K.A. Tanaka
通讯作者：
and K.A. Tanaka

Efficient Production of Fast Electron Via Surface Plasmon Resonance Induced by Intense Laser Light

通过强激光诱导的表面等离子共振有效产生快速电子

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
The Review of Laser Engineering
影响因子：
0
作者：
Y. Mishima;H. Habara;Parshant K. Singh;Amitava Adak;Gourab Chatterjee;Amit D. Lad;P. Brijesh;Malay Dalui;M. Inoue;J. Jha;Sheroy Tata;T. Madhu Trivikram;M. Krishinamurthy;G. Ravindra Kumar;K. A. Tanaka
通讯作者：
K. A. Tanaka

Collimated fast electron generation in critical density plasma

临界密度等离子体中的准直快速电子产生

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
T. Iwawaki;H. Habara;S. Baton;K. Morita;J. Fuchs;S. Chen;M. Nakatsutsumi;C. Rousseaux;F. Filippi;W. Nazarov;and K.A. Tanaka
通讯作者：
and K.A. Tanaka

Two plasmonic mode excitation using a double-step rectangle grating