Diagnostics development of ionization states in intense-laser irradiated matter with high spatio-temporal resolutions

高时空分辨率强激光照射物质电离态的诊断进展

• 批准号: 22K03571
• 负责人: 籔内 俊毅
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Japan Synchrotron Radiation Research Institute
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03571/
• 关键词: 高エネルギー密度科学; 高強度レーザー; X線自由電子レーザー; プラズマ科学; プラズマ

本研究では，高強度レーザーの照射により加熱，電離された固体物質の電離度情報を，高い時間・空間分解能をもって診断するための新しい手法を開発する．非常に高い強度の短パルスレーザーが物質に照射されると，その物質は瞬時にプラズマ化される．この際の電離度情報は，レーザー照射に伴う様々な物理現象に影響する重要なパラメータの一つであるが，微細な空間構造を伴って高速に変化するため，現在までにその情報を十分な時間・空間分解能をもって診断する技術は確立されていない．本研究で開発する手法は，X線自由電子レーザー（XFEL）をプローブとして用いることで，その短パルス性能と高輝度な特性を活用し，このような診断を可能にするものである．2022年度には，XFEL施設SACLAのハイパワーレーザー利用実験基盤において，この手法の開発に向けた実験を実施した．その結果，提案している診断手法にとって重要となるX線発光分光器の信号取得能力の向上が実現された．高強度レーザーの照射により加熱された試料からは，電子やX線といった高エネルギー粒子が発生する．本診断手法においてはXFEL照射に伴って発生するX線が信号となるが，レーザー由来の高エネルギー粒子が検出器に到達するとそれらはノイズとなる．XFEL由来の信号を効率よく取得し，レーザー由来のノイズに対する信号量比を改善することは，本診断手法の実現に不可欠である．当該年度には，X線分光用の結晶に高効率な円錐曲面結晶を新たに導入し，その調整法を確立することで，信号取得能力を大幅に改善した．また，レーザー由来のノイズ（電子）低減のために電子偏向用の磁気回路を製作し，導入準備を進めた．

In this study, high-intensity irradiation, heating, and ionization of solid materials are used to determine the degree of ionization of solid matter. Information, high time and space decomposition can be used to diagnose and new techniques can be used. Very high strength, short-term material, irradiation, and instantaneous material transformation. Information on the degree of ionization of the environment, the influence of the physical phenomenon on the irradiation, the important space structure of the space The company has developed high-speed transformation technology, and now the information technology has been established using ten-minute time and space decomposition technology to diagnose the problem. This research was carried out using the X-ray free electron beam (XFEL) method.で, その SHORT パルス と HIGH BRIGHTNESS な characteristic を Utilization し, このような DIAGNOSIS を に するものである. In 2022, the XFEL facility SACLA will use the base plate of the XFEL facility to open the facility and apply it to the facility. As a result, the proposed diagnostic technique is important and the signal acquisition capability of the X-ray spectrometer is improving. High-intensity irradiation is used to heat the sample, and electron X-rays are used to produce high-intensity particles. This diagnostic technique uses XFEL irradiation to produce X-ray signals and produces The origin of ーザーの高エネルギーparticlesが検出器にarrivesするとそれらはノイズとなる. The origin of XFEL is the acquisition of signal efficiency, the improvement of the signal volume ratio is the origin of XFEL, and the improvement of signal volume ratio is the basis of XFEL. In that year, a new high-efficiency cone surface crystallizer for X-ray spectroscopy was introduced, an adjustment method was established, and the signal acquisition capability was greatly improved.また, the origin of レーザーのノイズ (electron) is used to reduce the electron deflection using a magnetic circuit, and the introduction preparation is done.

项目成果

ネバダ大学リノ校(米国)

内华达大学里诺分校（美国）

Korea Institute of Fusion Energy/GIST(韓国)

韩国聚变能源研究所/GIST（韩国）