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関西光化学研究所の J-KAREN-P レーザーを CH または CHCl 薄膜ターゲットに照射し、 無衝突静電衝撃波イオン加速(ECS)の研究を行った。薄膜ターゲット(0.5~4.0μm)をプ レパルスまたはメインパルスの一部を取り出したイオンかパルスによりプラズマ化させる ことで初期プラズマを形成し、そこにメインパルス(プレパルスから数 ns 後)を入射する ことで ECS を生成した。ターゲットの厚さ、レーザーのスポット径、プレパルスとメイン パルスのコントラストなどを変化させることで初期プラズマを変化させて実験を行った。 計測にはトムソンパラボラ(加速イオン)、X 線分光器(プラズマ密度・温度)を使用した。, 第38回 プラズマ・核融合学会 年会

地球に降り注ぐ高エネルギー荷電粒子「宇宙線」の生成機構として、無衝突衝撃波による加速が有力視されている。近年、ハイパワーレーザー・プラズマ相互作用で無衝突衝撃波を発生させることが実現し、実験室内で宇宙線加速の素過程を探索することが出来るようになった。無衝突静電衝撃波加速では、衝撃波の静電ポテンシャルが上流イオンを反射し加速させる。衝撃波速度V_sh が上流イオンの速度V_0 よりも十分大きければ、反射イオンの速度は 2 V_sh ( >> V_0) となり、準単色なエネルギースペクトルを持つ。この加速法を用いることによって、最終的には準単色100 MeV級プロトンビームの高繰り返しを実証し、医療その他の応用を目指す。本研究では、関西光科学研究所のJ-KAREN-Pレーザー (800 nm, 日本物理学会 2020年秋季大会

We present the upgrade status of the J-KAREN laser system [1] at Kansai Photon Science Institute, National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology (QST). The previous J-KAREN system enabled us to provide the high field physics experiments with the corresponding laser intensity of 1021Wcm-2, where we successfully obtained energetic hardon beams [2,3]. In order to explore physics with higher fields, the up-grade project of the J-KAREN system began in 2014 to achieve the world highest laser on-target intensity (~1022 Wcm-2) on target. The J-KAREN-P system will open up the door to relativisitc particle acceleration, especially that of hadrons, bright X-ray and -ray radiation generation and photo-nuclear science. The J-KAREN-P laser is a Ti:sapphire system with double chirped pulse amplification (CPA) providing a laser pulse with high-contrast ratio of 10-10 at -500 ps. The laser system successfully has amplified a pulse with the energy of ~56 J. The laser has been successfully compressed down to the duration of ~30 fs at full width at half maximum (FWHM) on target. These laser pulses are now fed into one of the target chambers with a short-focal length (f/1.4) off axis parabola for the full comissioning of the J-KAREN-P laser system. Full commissioning tests were carried out in March and April 2016 by gradually increasing the energy on the target. The achieved laser intensity on target is currently up to 1021 Wcm-2 with an energy of 14 J on target. The interaction with a target of 5-µm stainless steel provides us with electrons having a typical temperature of ~10 MeV and an energetic proton beam with a maximum energy of ~32 MeV. The details of the commissionig will be presented, 7TH CONFERENCE OF THE INTERNATIONAL COMMITTEE ON ULTRAHIGH INTENSITY LASERS