高エネルギー電子によるレーザー核融合爆縮コアプラズマ電磁場診断

利用高能电子进行激光聚变内爆核心等离子体电磁场诊断

• 批准号: 08J00602
• 负责人: 中新 信彦
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J00602/
• 关键词: レーザー電子加速; レーザープラズマ; 強電磁場; レーザー加速; 強磁場計測; レーザー核融合; 電磁場診断; 高エネルギー電子; レーザーと物質の相互作用

レーザー電子加速によって発生する電子の特性を理解し、さらに単色・高エネルギー・超短パルスの電子線を用い、レーザーと固体の相互作用で発生する電磁場の変化を高速時間分解で捉えることに成功した。高強度レーザーをガス中に照射すると相対論領域の速度で、100フェムト秒以下の超短パルス電子線を発生させることができる。これを光同期が可能な別の高強度レーザーと固体との相互作用部分に照射することで、その電子線の曲げられる様子から発生した電磁場の様子を評価した。二つのレーザーのタイミングを変化させることで、その電磁場の時間変化を観測した。この電子は相対論的速度と非常に短い時間幅を持つため、100フェムト秒以下の時間分解能が達成できた。電子プローブの結果、レーザーと固体の相互作用によって固体内部で高速電子が発生し、それが固体内部から放出されてできる電場が、固体が金属の場合は自由電子が高速電子放出後の正電荷の部分に流れるため、急速にその電場の領域が拡大するのに対し、誘電体の場合は自由電子が存在しないため電場の領域が拡大しないことを観測することができた。本研究においてレーザー電子加速によって発生する電子線によって超高速の電磁場のプローブが可能であることを証明した。将来、レーザー核融合の爆縮や高速点火の際に発生する電磁場の評価にも適用可能で、電子プローブの結果からレーザー核融合の高効率な点火方法を検討することができると考えられる。

To understand the characteristics of electrons generated during electron acceleration, to understand the characteristics of electrons generated during High intensity radiation is emitted at speeds of up to 100 seconds for ultra-short electron beams. The interaction between the light and the solid state can be evaluated by the electron beam. 2. Time variation of electromagnetic field The speed of the electron phase theory is very short and the time amplitude is very short. The time decomposition can be achieved under 100 seconds. As a result of the interaction between electrons and solids, high-speed electrons are generated inside solids, and electric fields are emitted inside solids. In the case of solids and metals, free electrons and positive charges are generated after high-speed electrons are emitted. In the case of an inductor, free electrons exist, and the field of an electric field is large. In this paper, we prove that it is possible to accelerate the electron beam and generate ultra-high speed electromagnetic field. In the future, the evaluation of electromagnetic fields generated during explosion and high speed ignition of nuclear fusion is possible, and the results of electronic explosion and high efficiency ignition of nuclear fusion are discussed.

项目成果

Auto injection of electrons into a wake field using a capillary with attached cone

使用带有锥体的毛细管将电子自动注入尾流场

• DOI: 10.1063/1.3271152
• 发表时间: 2009
• 期刊: Physics Plasmas
• 作者: Y. Morti;Y. Sentoku;K. Kondo;K. Tsuji;N. Nakanii;S. Fukumochi;M. Kashihara;K. Kimura;K. Takeda;K. A. Tanaka;T. Norimatsu;Tsuyoshi Tanimoto;H. Nakamura;M. Tampo;R. Kodama;E. Miura;K. Mirnaa;and Y. Kitagawa
• 通讯作者: and Y. Kitagawa

Spectrum modulation of relativistic electrons by laser wakefield

激光尾场对相对论电子的频谱调制

• 发表时间: 2008
• 期刊: Applied Physics Letters 93
• 作者: Nobuhiko Nakanii;et al.
• 通讯作者: et al.

レーザー加速高エネルギー電子による高密度プラズマ診断の可能性

使用激光加速高能电子进行高密度等离子体诊断的可能性

• 发表时间: 2008
• 作者: Nobuhiko Nakanii;et al.;中新信彦
• 通讯作者: 中新信彦