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超高強度レーザーとプラズマとの相互作用により形成される導波路診断

超高强度激光与等离子体相互作用形成的波导诊断

基本信息

批准号：
12J00858
负责人：
岩脇智行
金额：
$ 1.73万
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：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

Super-penetrationによる効率の良い高密度プラズマ加熱を目指した研究を行った。これまでの研究によって超高強度レーザーを臨界密度の1/4の電子密度を有する位置に集光すれば、そのレーザー光は高密度なプラズマ領域まで伝搬し、且つ加熱に有効な高速電子ビームを発生させることができるとされてきた。しかし、その物理機構に関しては充分に理解されていなかった。そこで本研究ではまず加熱に有効な高速電子ビームの発生機構に着目した。その結果、レーザー光が臨界密度程度のプラズマ中を伝搬する際に発生する強力な磁場がそのような高速電子ビームを発生させていることがわかった。次にそのような高密度プラズマ領域までレーザー光を伝搬させるために必要な条件に着目した。その結果、レーザー光先端位置において相対論的な速度にまで加速されたプラズマがレーザー光の伝搬を妨げる働きをすることが明らかとなった。この結果から超高強度レーザーを高密度なプラズマ領域まで伝搬させるためには、極端にレーザー強度を高くする、もしくはレーザーパルス幅を延ばすことが示唆された。そこでこれらを確認するために大規模コロナプラズマを模擬したプラズマに対して条件の異なる超高強度レーザーを照射し、その際の伝搬の様子や発生する高速電子ビームの特性を観測した。その結果、レーザー光先端位置においてその伝搬が相対論的な速度を有するプラズマによって妨害された場合、レーザーパルス幅を延ばすことによってレーザー光を臨界密度を超えるプラズマ領域まで到達させ、且つ加熱に有効な高速電子ビームが得られることがわかった。この結果は今後のSuper-penetrationによる加熱を推進する上で大変重要な結果となった。

Super-penetration rate and high density This study focuses on the development of ultra-high-intensity electron beams with a critical density of 1/4. The physical mechanism is fully understood. This study is aimed at the development mechanism of high-speed electronic devices. As a result, the critical density of light is increased, and a strong magnetic field is generated. The next step is to increase the density of light in the field. The result is that the light is moving faster than the light. The result is high density, high intensity, high amplitude. The characteristics of high-speed electronic systems developed by large-scale computer simulation, ultra-high intensity computer irradiation, and simultaneous computer transmission were measured. As a result, the position of the light tip is changed, and the relative speed is changed. In the case of interference, the amplitude of the light is changed, and the critical density of the light is changed. In the case of heating, the high speed electron is changed. The result is that there is a great deal of heat in the future.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Implosion and heating experiments of fast ignition targets by Gekko-XII and LFEX lasers

Gekko-XII 和 LFEX 激光器快速点火目标的内爆和加热实验

DOI：
10.1051/epjconf/20135901008
发表时间：
2013
期刊：
EPJ Web of Conferences
影响因子：
0
作者：
H. Shiraga;et at.
通讯作者：
et at.

高コントラストレーザ一により生成される高速電子スペクトルの材料依存性

高对比度激光产生的快速电子光谱的材料依赖性

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
レーザー学会誌
影响因子：
0
作者：
A. Okabayashi;et al;羽原英明;三島陽介
通讯作者：
三島陽介

Study of relativistic laser propagation in critical density plasma using 1D and 2D PIC Simulation

使用一维和二维 PIC 模拟研究临界密度等离子体中的相对论性激光传播

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
T. Iwawaki;et at;Tomoyuki Iwawaki
通讯作者：
Tomoyuki Iwawaki

Collimation of Fast Electrons in Critical Density Plasma Channel

临界密度等离子体通道中快电子的准直

DOI：
10.1585/pfr.10.1304005
发表时间：
2015
期刊：
Plasma and Fusion Research
影响因子：
0.8
作者：
T. Iwawaki;H. Habara;S. Baton;K. Morita;J. Fuchs;S. Chen;M. Nakatsutsumi;C. Rousseaux;F. Filippi;W. Nazarov;and K. A. Tanaka
通讯作者：
and K. A. Tanaka

Efficient propagation of ultra-intense laser beam in dense plasma