レーザーとクラスターの相互作用を用いたテーブルトップパルス中性子源に関する研究

激光-团簇相互作用台式脉冲中子源研究

• 批准号: 14780378
• 负责人: 森 道昭
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Japan Atomic Energy Agency (2003)University of Tsukuba (2002)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14780378/
• 关键词: 超高強度レーザー; 中性子; フェムト秒レーザー; クラスター; 中性子発生; 電子線発生

本年度は、特に中性子発生と密接な関係のある、レーザークラスター相互作用による高速プロトン発生について研究を進めた。プロトンを含む被加速イオンのエネルギーは阪大の西原らのモデル(クーロン爆発モデル)から、クラスター径の2乗に比例し、ピーク出力100TW級のレーザーシステムと組み合わせることでMeV級の高速イオンが発生可能であることが示されている。当然、このMeV級の重水素イオンを発生させる事ができれば、現状のイオン温度(〜8keV)から2桁程度核融合反応レートを向上させることができ、その結果中性子の高輝度や、さらに核変換等の旧来のテーブルトップレーザーを用いた放射線発生からさらに踏み込んだ研究が期待できると考えられる。しかし、特に水素において巨大クラスターの生成は、技術的に難しい問題がある。これは、クラスター形成に気体の断熱膨張を用いる為で、沸点・凝固点が非常に低い水素では液体窒素等でガスを予備冷却した場合でも高々10nmのクラスターしか生成できない技術的な問題を有している。本年度の研究は、水素化合物を用いることでこの沸点・凝固点が低い問題をクリアし、100ナノメートル級の巨大クラスターを生成させ、高輝度中性子源の開発に向けた高速プロトン発生についてその実証と物理機構の解明に向けて研究を進めた。その結果、100TWレーザー照射実験を通じ、最大100keVを越える高速プロトンを検出し、水素化合物を用いる有用性を明らかにするとともに、さらに平均プラズマ密度を高めることでさらに高いエネルギーが期待できる事を明らかにした。

This year, special neutral students are closely linked with each other, and their interactions are closely linked with each other in the current year. In terms of the speed up, the speed-up, the high-speed 100TW, the high-speed speed, the speed, the ratio, the speed, the temperature, the speed, the temperature, the speed, the Of course, the temperature (~ 8keV), temperature (~ 8keV), temperature, temperature, temperature, In the past, please do not know how to use the radiation line to make a study. You are looking forward to the study. In particular, there is a great deal of information on the production of technology and technical problems. There are some problems in the production of equipment cooling equipment, such as low water content, low water content, liquid asphyxiation and so on. There is a significant problem in the production of equipment cooling technology, such as low temperature, low water content, low water content, liquid asphyxiation, and so on. There are some problems in the production of equipment cooling technology, such as high temperature 10nm temperature. In this year's research, water compounds have been used to solve the problem of low temperature, high temperature, temperature, The results are as follows: the results of 100TW radiation, the maximum 100keV, the higher the speed of radiation, the higher the value of water compounds, the higher the density, the higher the density, the higher the temperature, the higher the temperature.

项目成果

M.Mori, E.Takahashi, T.Shiraishi, S.Taki, K.Kondo: "Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA) 2001(国際会議IFSA2001のプロシーディング集、論文ページ:890-894)"K.A.Tanaka, D.D.Msyerhofer, and J.Meyer-ter-fehn. 1276 (2002)

M.Mori、E.Takahashi、T.Shiraishi、S.Taki、K.Kondo：“惯性聚变科学与应用 (IFSA) 2001（IFSA2001 国际会议记录，论文页数：890-894）” K.A.Tanaka、D.D. Msyerhofer ，和 J.迈耶-特-费恩 1276 (2002)。

Kiminori Kondo, Michiaki Mori, Takashi Shiraishi: "X-ray generation from fs laser heated Xe clusters"Applied surface science. 197-198. 138-144 (2002)

Kiminori Kondo、Michiaki Mori、Takashi Shiraishi：“飞秒激光加热 Xe 簇产生 X 射线”应用表面科学。

森 道昭, 近藤公伯: "10TWチタンサンファイアレーザーを用いたガスターゲットからの高速電子発生"レーザー研究(レーザー学会誌). 31.11. 737-741 (2003)

Michiaki Mori、Kimihiro Kondo：“使用 10TW 钛太阳火激光器从气体目标快速产生电子”激光研究（激光学会杂志）31.11 (2003)。

Michiaki Mori, Eiji Takahashi, Kiminori Kondo: "Image of second harmonic emission generated from ponderomotively excited plasma density gradient"Physics of Plasmas. 9.6. 2812-2816 (2002)

Michiaki Mori、Eiji Takahashi、Kiminori Kondo：“由有质动力激发的等离子体密度梯度产生的二次谐波发射的图像”等离子体物理学。