高強度レーザーを用いたクラスター分子のクーロン爆発ダイナミックスに関する研究

高强度激光簇分子库仑爆炸动力学研究

• 批准号: 15035207
• 负责人: 阪部 周二
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15035207/
• 关键词: 高強度レーザー; 短パルスレーザー; クラスター; クーロン爆発; 高エネルギーイオン

クラスターを高強度短パルスレーザーの高強光子場で完全にあるいは高い価数の状態にイオン化し、そのクラスターイオン自身のクーロン反発力によりクラスターを爆発させ、高エネルギーイオンを発生することができる。イオンは比較的に等方的に発生し、最大エネルギーあたりにピークをもつエネルギー分布を有していると考えられ、周辺クラスターから発生したイオンとの衝突により、核反応を標的クラスター郡の中で起こすなどの応用も期待できる。概念的には、より大きなクラスターをより強度の高いレーザーにより電子を剥ぎ取れば、大きなエネルギーのイオンを発生することができるが、このイオン化と爆発過程の詳細はまだ明らかになっていない。本研究の目的はこれらを明らかにし、将来の応用への指針を示すことである。本年度は、下記の3項目について成果をあげた。(1)水素クラスタークーロン爆発により発生するプロトンエネルギーのイオン分布(Physical Review A,2004)水素イオンクラスターを高強度フェムト秒によりクーロン爆発させて発生するプロトンのエネルギー分布と最大エネルギーのクラスターサイズ、レーザー強度比例則を明らかにした。(2)アルゴンクラスターのクーロン爆発ダイナミックス(submitted to Physical Review A)アルゴンクラスターを高強度フェムト秒によりクーロン爆発させて発生するイオンの価数、エネルギー分布のレーザー偏光依存性を実験的に調べ、爆発ダイナミックスを考察した。(3)低密度フォーム中でのクーロン爆発(Physical Review A,2003)クラスターガス中でのクーロン爆発により発するイオン量の効率を改善する手法として低密度フォームターゲットの利用を提案し、その基礎実験を行った。

ク ラ ス タ ー を high intensity short パ ル ス レ ー ザ ー の high photon field で completely に あ る い は high い 価 several の に イ オ ン し, そ の ク ラ ス タ ー イ オ ン itself の ク ー ロ ン anti 発 force に よ り ク ラ ス タ ー を detonation 発 さ せ, high エ ネ ル ギ ー イ オ ン を 発 raw す る こ と が で き る. イ オ ン に of は comparisons of に 発 し, biggest エ ネ ル ギ ー あ た り に ピ ー ク を も つ エ ネ ル ギ ー distribution を have し て い る と exam え ら れ, zhou 辺 ク ラ ス タ ー か ら 発 raw し た イ オ ン と の conflict に よ り, nuclear 応 を mark ク ラ ス タ ー county の で plays こ す な ど の 応 with も expect で き る. Concept of に は, よ り big き な ク ラ ス タ ー を よ り strength の high い レ ー ザ ー に よ り electronic を peel ぎ take れ ば, big き な エ ネ ル ギ ー の イ オ ン を 発 raw す る こ と が で き る が, こ の イ オ と blasting 発 ン process detailed は の ま だ Ming ら か に な っ て い な い. The purpose of this study is to clarify ら に れらを れらを, and in the future, <s:1> 応 will be indicated by a へ pointer を to す とである とである. The achievements of the following three projects of に, に, て and て for this year are をあげた. (1) the water element ク ラ ス タ ー ク ー ロ ン detonation 発 に よ り 発 raw す る プ ロ ト ン エ ネ ル ギ ー の イ オ ン distribution (Physical Review A, 2004) water element イ オ ン ク ラ ス タ ー を high-strength フ ェ ム ト seconds に よ り ク ー ロ ン detonation 発 さ せ て 発 raw す る プ ロ ト ン の エ ネ ル ギ ー distribution と biggest エ ネ ル ギ ー の ク ラ ス タ ー サ イ ズ, レ ー ザ ー intensity ratio is を Ming ら か に し た. (2) ア ル ゴ ン ク ラ ス タ ー の ク ー ロ ン detonation 発 ダ イ ナ ミ ッ ク ス (submitted to Physical Review A) ア ル ゴ ン ク ラ ス タ ー を high-strength フ ェ ム ト seconds に よ り ク ー ロ ン detonation 発 さ せ て 発 raw す る イ オ ン の 価 number, エ ネ ル ギ ー distribution の レ ー ザ ー polarization dependence を be 験 に べ, explosive 発 ダ イ ナ ミ ッ ク ス を investigation し た. In (3) low density フ ォ ー ム で の ク ー ロ ン detonation 発 (Physical Review A, 2003) ク ラ ス タ ー ガ ス in で の ク ー ロ ン detonation 発 に よ り 発 す る イ オ ン quantity の を sharper rate improve す る gimmick と し て low density フ ォ ー ム タ ー ゲ ッ ト の using を proposal し, そ の basis be 験 を line っ た.

项目成果

S.Sakabe: "Generation of high energy protons from hydrogen clusters Coulomb-exploded by intense femtosecond laser pulses"Physical Review A. 69(tbp)(近日発行). (2004)

S.Sakabe：“通过强飞秒激光脉冲从氢簇库仑爆炸中产生高能质子”物理评论 A.69（tbp）（即将出版）（2004 年）。

H.Harada: "Ionization and fragmentation of some chlorinated compounds and dibenzo-p-dioxin with an intense femtosecond laser pulse at 800nm"Journal of Physical Chemistry A. 107(34). 6580-6586 (2003)

H.Harada：“用 800 nm 强飞秒激光脉冲电离和裂解一些氯化化合物和二苯并-对-二恶英”《物理化学杂志》A. 107(34)。

S.Okihara: "Ion generation in a low-density plastic foam by interaction with intense femtosecond laser pulses"Physical Review E. 69(2). 026401, 1-026401, 4 (2004)

S.Okihara：“通过与强飞秒激光脉冲相互作用在低密度塑料泡沫中产生离子”物理评论 E. 69(2)。

阪部 周二: "超高強度極短パルスレーザーが作り出す放射線"O pluse E. 25(9). 1004-1012 (2003)

Shuji Sakabe：“超高强度超短脉冲激光器产生的辐射”O pluse E. 1004-1012 (2003)。