Investigation on the formation of high temperature non-LTE solid density high-Z plasma by PW-class femtsecond laser

PW级飞秒激光器高温非LTE固体密度高Z等离子体形成研究

基本信息

项目摘要

本研究の目的は、既存技術に則った重イオン加速器では得られないパラメータを持つ可能性のある、レーザー駆動高重イオン型の新規加速器技術の確立を目指し、重元素を効率的に多価電離・加速する手法を確立するための条件を探索することである。効率の良い加速を行うためにはできるだけ初期段階にて重イオンを多価電離状態とすることが必要不可欠であるため、PW級フェムト秒パルスレーザーを固体薄膜に照射し、固体密度にできるだけ近い状態の重イオンプラズマを作り出すことで、高温プラズマ中での電子衝突過程にて多価電離した重イオンを作り出すことを試みる。多価電離され、高エネルギーでターゲットより発生する重イオンは、使用するターゲットの厚みによって、その発生方向が変化するため、イオンの検出器を複数台設置して、発生方向をモニターする必要がある。R4年度は既存のトムソンパラボライオンスぺクトロメーター(ターゲット垂直方向、レーザー進行方向に設置)に加えて、レーザー進行方向から10度離れた方向にトムソンパラボラスぺクトロメーターを設置するため設計、製作を行った。また、レーザー駆動イオン加速実験において、プラズマの温度を計測しつつ(X線スぺクトロメーターは既存のものを使用)3台のトムソンパラボラスぺクトロメーターにてイオンのエネルギー・価数の、空間分布のデータを取得することに成功した。これらのデータは、R5年度において解析を進める予定である。
The purpose of this study is to explore the conditions for the establishment of a new accelerator technology based on existing technology and the establishment of a new method for the ionization and acceleration of heavy elements. The electron collision process in the initial stage of the high temperature process is necessary for the solid film irradiation. Multi-ionization, high-frequency generation, re-generation, use, thickness, direction of generation, multiple settings, direction of generation, etc. In R4, the existing software was added to the vertical direction and the direction of rotation. The direction of rotation was 10 degrees away from the vertical direction. The software was designed and manufactured. The temperature measurement of the acceleration system was carried out successfully (X-ray equipment was used), and the number and spatial distribution of the acceleration system were obtained successfully. R5-year analysis

项目成果

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专利数量(0)
Enhancement of ion acceleration from transparency-driven foils demonstrated at two ultra-intense laser facilities
在两个超强激光设施中演示了透明驱动箔增强离子加速的效果
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    A. Kon;M. Nishiuchi;Y. Fukuda;K. Kondo;K. Ogura;A. Sagisaka;Y. Miyasaka;N. P. Dover;M. Kando;A. S. Pirozhkov;I. Daito;L. Chang;Il W. Choi;C. Hee Nam;T. Ziegler;H.-P. Schlenvoigt;K. Zeil;U. Schramm;and H. Kiriyam;M. Nishiuchi et al.,;M. Nishiuchi et al.,
  • 通讯作者:
    M. Nishiuchi et al.,
Spectral-temporal Measurement Capabilities of Third-order Correlators
三阶相关器的谱时测量能力
  • DOI:
    10.1364/oe.475575
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.8
  • 作者:
    S. Bock;T. Oksenhandler;T. Puschel;R. Gebardt;R. Pausch;T. Ziegler;C. Bermert;L. Zeil;A. Irman;T. Toncham;H. Kiriyama;M. Nishiuchi,;A. Kon;U. Schramm
  • 通讯作者:
    U. Schramm
Enhanced ion acceleration from transparency-driven foils demonstrated at two ultraintense laser facilities.
  • DOI:
    10.1038/s41377-023-01083-9
  • 发表时间:
    2023-03-13
  • 期刊:
  • 影响因子:
    19.4
  • 作者:
    Dover, Nicholas P. P.;Ziegler, Tim;Assenbaum, Stefan;Bernert, Constantin;Bock, Stefan;Brack, Florian-Emanuel;Cowan, Thomas E. E.;Ditter, Emma J. J.;Garten, Marco;Gaus, Lennart;Goethel, Ilja;Hicks, George S. S.;Kiriyama, Hiromitsu;Kluge, Thomas;Koga, James K. K.;Kon, Akira;Kondo, Kotaro;Kraft, Stephan;Kroll, Florian;Lowe, Hazel F. F.;Metzkes-Ng, Josefine;Miyatake, Tatsuhiko;Najmudin, Zulfikar;Pueschel, Thomas;Rehwald, Martin;Reimold, Marvin;Sakaki, Hironao;Schlenvoigt, Hans-Peter;Shiokawa, Keiichiro;Umlandt, Marvin E. P.;Schramm, Ulrich;Zeil, Karl;Nishiuchi, Mamiko
  • 通讯作者:
    Nishiuchi, Mamiko
Highly charged energetic ion beam from high temperature high density plasma produced by temporally controlled short-pulse high inztensity lasers
由时控短脉冲高强度激光器产生的高温高密度等离子体产生的高能离子束
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    A. Kon;M. Nishiuchi;Y. Fukuda;K. Kondo;K. Ogura;A. Sagisaka;Y. Miyasaka;N. P. Dover;M. Kando;A. S. Pirozhkov;I. Daito;L. Chang;Il W. Choi;C. Hee Nam;T. Ziegler;H.-P. Schlenvoigt;K. Zeil;U. Schramm;and H. Kiriyam;M. Nishiuchi et al.,;M. Nishiuchi et al.,;金田英宏;M. Nishiuchi et al.,
  • 通讯作者:
    M. Nishiuchi et al.,
Helmhoiltz Zentrum Dresden Russerdorf(ドイツ)
德累斯顿鲁塞尔多夫亥姆霍伊兹中心(德国)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
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西内 満美子其他文献

メタンハイドレートの生成および分解特性
甲烷水合物的形成和分解特性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    匂坂 明人;小倉 浩一;錦野 将元;Pirozhkov Alexander S.;河内 哲哉;西内 満美子;今 亮; 神門 正城;近藤 公伯;有川 安信;小島 完興; Morace Alessio;戸崎 翔太;余語 覚文;中井 光 男;西村 博明;千葉王義・松下侑未・藤原達央・内田隆・大川浩一
  • 通讯作者:
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    宮武立彦;小島 完興;榊 泰直;竹本伊吹;近藤 康太郎;西内 満美子;ヂン タンフン;錦野 将元;渡辺 幸信;岩田 佳之;白井 敏之;神門 正城;近藤 公伯
  • 通讯作者:
    近藤 公伯
レーザー駆動イオン加速機構による炭素イオンビームエミッタンス診断
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    宮武立彦;小島 完興;榊 泰直;近藤 康太郎;西内 満美子;ヂン タンフン;錦野 将元;渡辺 幸信;岩田 佳之;白井 敏之;神門 正城;近藤 公伯
  • 通讯作者:
    近藤 公伯
ラジオクロミックフィルムを用いたマイクロメートル空間分解能の線量計測手法の開発
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    宮武立彦;小島 完興;榊 泰直;竹本 伊吹,ヂン タンフン;畑昌育;錦野 将元;近藤 康太郎;西内 満美子; 渡辺 幸信;岩田 佳之;白井 敏之;神門 正城;近藤 公伯
  • 通讯作者:
    近藤 公伯
本海東縁に分布する海底下砂質堆積物薄層の堆積環境および初期続成作用
本西海东缘海底薄层砂质沉积物的沉积环境及早期成岩作用
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    匂坂 明人;小倉 浩一;錦野 将元;Pirozhkov Alexander S.;河内 哲哉;西内 満美子;今 亮; 神門 正城;近藤 公伯;有川 安信;小島 完興; Morace Alessio;戸崎 翔太;余語 覚文;中井 光 男;西村 博明;千葉王義・松下侑未・藤原達央・内田隆・大川浩一;坂井啓貴・内田 隆・堀内瀬奈・松本 良
  • 通讯作者:
    坂井啓貴・内田 隆・堀内瀬奈・松本 良

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Boosting the energies of laser-driven ion beam by controlling the high density plasma through relativistic transparency
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