超高強度レーザー陽子ビームによる核融合プラズマハイブリッドアクテイブ診断法の開発

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究の目的は、超高強度短パルスレーザーと物質との相互作用で生成する高密度かつ短パルスのMeVプロトンビームを使用して、核融合爆縮高密度プラズマをアクティブにプローブする新手法を開発することである。短パルスレーザー生成高輝度プロトンビームの特性を活かした、プロトン-リチウム核反応計測とプロトンバックライトを同時に可能とするパルスプロトンビームハイブリッド診断法を確立することを最終目的とする。本年度は、短パルスレーザー生成高輝度プロトンビームを利用したプロトンバックライトによるパルス高電磁界分布時間分解測定を行った。またプロトン-リチウム核反応中性子計測を組み合わせた画像解析アナロジーを明らかにした。以下その詳細を示す。1.パルスプロトンビームハイブリッド診断法アナロジーの確立プラズマの電磁界分布、密度分布、散乱効果を考慮した解析アナロジーを評価した。プロトンーリチウム核反応中性子スペクトルがプラズマ形状に依存していることを計算上で明らかになした。密度分布計測に十分な依存性を得るには、より高精度のスペクトル計測と正確な微分断面積データベースが必要であることが分かった。新しく偏向評価できるプロトンバックライト配置を考案し、バックライト像、中性子スペクトルが密度分布、電磁界分布と整合取れる散乱効果を仮定した未知数決定するアナロジーを構築した。2.高密度プロトンビームによる時間分解計測超高強度レーザー高エネルギー密度電子ビームの高密度プラズマ中伝搬をプロトンバックライトで測定した。またプラズマ中でのレーザー伝搬とフィラメンテーション化を数ミクロンの空間分解能で観測することに成功した。