超高強度レーザー生成プラズマ放射X線の性能改善と偏光分光への展開

提高超高强度激光产生等离子体发射X射线的性能并将其应用于偏振光谱

• 批准号: 15035208
• 负责人: 西村 博明
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research 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-15035208/
• 关键词: 原子・分子物理; プラズマ・核融合; 放射線・X線・粒子線; 量子ビーム; 相対論プラズマ; プラズマ偏光分光

超高強度レーザー技術の進展は10^<17>W/cm^2を超える超高強度電磁場の発生を可能にした。このような超高強度レーザーと物質との相互作用を介して、高エネルギーの電子やイオン、数10keVのX線放射が生成される。本研究ではサブピコ秒X放射の効率に関する研究に加えて、偏光X線への展開を視野にいれた研究も実施した。超高強度レーザー生成プラズマ中のエネルギー輸送に関する実験研究はPWレーザーシステムを用いて行われた。塩素を観測対象として、それを含む3層ターゲットからのX線放射がX線分光器とX線単色カメラを用いて測定された。多層ターゲットを用いることによってターゲットの深さ方向の温度プロファイルが、単色カメラを用いることによって加熱領域の拡がりが得られる。実験の結果、非常に浅い領域(ターゲット表面から約0.5μm)は650eVにまで加熱されているが、より深い領域(>5μm)では100eV程度の温度に低下していることが分かった。この結果から推定した熱波の侵入深さは、レーザー照射強度から予測される約500keVの高速電子の古典的侵入長に比べて非常に短いものとなり、異常輸送状態にあることが判った。レーザーとプラズマの相互作用中に生成される高速電子は非常に非等方的な速度分布を持つ。このため、原子の磁気量子数はそのような非等方的な高速電子によって選択的に励起される。その結果、放射されるX線は偏光する。サブピコ秒の偏光X線は非等方的な化学反応や磁気デバイスの超高速過渡現象の研究に有効である。このような背景から、超高強度レーザー生成プラズマから放射されるHea線の偏光度を実測し、プラズマ表面と内部において偏光度が異なることを明らかにした。この結果は、粒子コードにより説明できた。

The development of ultra-high intensity electromagnetic field technology is 10 <17>W/cm2, and the possibility of ultra-high intensity electromagnetic field generation is discussed. The interaction between substances and ultra-high-intensity radioactive substances is mediated by the generation of electron and X-ray emissions of up to 10keV. This study focuses on the study of X-ray emission efficiency and polarization of X-ray field of view. A study of the effects of high intensity radiation on the transport of pollutants The X-ray emission of the X-ray spectrometer is measured by the X-ray detector. Multi-layer heat transfer layer As a result, the temperature in the very shallow region (from the surface to about 0.5μm) is heated to 650eV, and the temperature in the deep region (&gt;5μm) is lowered to about 100eV. As a result, it is estimated that the penetration depth of the thermal wave is about 500keV, and the classical penetration length of the high-speed electron is much shorter than that of the abnormal transport state. High speed electrons are generated in the interaction and the velocity distribution is very unequal. The magnetic quantum number of atoms is not equal to the excitation of high-speed electrons. The result is that X-rays are polarized. A Study on the Hypervelocity Transition Phenomena of the Non-isotropy of Polarized X-rays in the Second Wave The polarization of the Hea line is measured, and the polarization of the surface is measured, and the polarization of the interior is measured. The result is that the particle is not a particle.

项目成果

Y.Ochi, I.Golovkin, I.Uschmann, K.Fujita, R.Mancini, S.Louis, H.Nishimura他9名: "Temporal Evolution of Temperature and Density Profiles of a Laser Compressed Core"Review of Scientific Instruments. 74, no3. 1683-1687 (2003)

Y.Ochi、I.Golovkin、I.Uschmann、K.Fujita、R.Mancini、S.Louis、H.Nishimura 和其他 9 人：“激光压缩核心的温度和密度分布的时间演化”科学仪器评论。 74，第 1683-1687 号（2003 年）

H.Nishimura, T.Kawamura, R.Matsui, 他9名: "Kα Spectroscopy to Study Energy Transport in Ultrahigh-intensity Laser Plasmas"Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiation Transfer. 81. 327-337 (2003)

H. Nishimura、T. Kawamura、R. Matsui 和其他 9 人：“Kα 光谱研究超高强度激光等离子体中的能量传输”《定量光谱与辐射传输杂志》81. 327-337 (2003)。

T.Kawamura, T.Schlegel, H.Nishimura, F.Koike 他10名: "Numerical study of Kα emission from partially ionized chlorine"Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiation Transfer. 81. 237-246 (2003)

T. Kawamura、T. Schlegel、H. Nishimura、F. Koike 和其他 10 人：“部分电离氯的 Kα 发射的数值研究”定量光谱学和辐射传输杂志 81. 237-246 (2003)。