量子科学技術研究開発機構学術機関リポジトリ

高エネルギー/高強度レーザーとプラズマの相互作用の理解はHigh Energy Density Physicsにおける重要な課題である。特にレーザーを固体へ照射する場合、固体表面においては、プラズマ加熱、プラズマ振動、界面不安定性、粒子加速、電磁場生成、といった多彩な物理が発現する。これらの詳細な実験的研究は、計測手法の時間/空間的な分解能によって制限されていた。X-ray Free-Electron Laser(XFEL)の登場により、高輝度な短パルスのX線源が利用できるようになったことで、これらの問題に突破口が開かれ、単発現象であるレーザープラズマ実験においても、高精度な計測が可能になった。
　我々は、固体界面におけるプラズマ超高速ダイナミクスを調べるために、日本が誇るXFELのSACLAを用いたポンプ・プローブ実験を実施した。ポンプ光としては500TW高強度短パルスレーザー、ターゲットとしてはメゾスケールロッド集合体（直径500nm、間隔1000nm、長さ13μm、シリコン基板上で規則的配列30×15）、計測手法はメゾスケールに対応するためX線小角散乱を用いた。本来、小角散乱に
おいて高強度な原点信号に対してその外側に現れる微弱な散乱光を計測するために
ビームストップが使用される。今回はプラズマ化することでロッド群が作る回折パターンの時間発展をより長く（原点周りの低次の信号）追うために、散乱信号が低次から高次までX線CCDカメラのダイナミックレンジに収まるように調整した。具体的には、低次が厚くなるようにアルミ板を積層したステップ式アテニュエーターをビームストップの代用とし、原点を含めた全ての散乱パターンを計測した。

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第62回高圧討論会

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2021-10-19

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太田, 雅人, Rodel, Melanie, Pikuz, Tatiana, Pirozhkov, Alexander, 松本, 雄志郎, 江頭, 俊輔, 南, 卓海, 境, 健太郎, 石原, 大樹, 倉本, 織羽乃, 前田, 亘佑, 上村, 拳生, Laso Garcia, Alejandro, Morace, Alessio, Albertazzi, Bruno, Koenig, Michel, 藪内, 俊樹, 冨樫, 格, 犬伏, 雄一, 末田, 敬一, 尾崎, 典雅, 中村, 浩隆, 松井, 隆太郎, 蔵満, 康浩, 羽原, 英明, Cowan, Thomas, 中堤, 基彰, 深見, 一弘, Kluge, Thomas, 福田, 祐仁, 岸本, 泰明, 坂和, 洋一, Pirozhkov, Alexander, Yuji, Fukuda, 2021, SACLAを用いたメゾスケールロッド集合体ターゲットの小角散乱.

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SACLAを用いたメゾスケールロッド集合体ターゲットの小角散乱

× 太田, 雅人

× Rodel, Melanie

× Pikuz, Tatiana

× Pirozhkov, Alexander

× 松本, 雄志郎

× 江頭, 俊輔

× 南, 卓海

× 境, 健太郎

× 石原, 大樹

× 倉本, 織羽乃

× 前田, 亘佑

× 上村, 拳生

× Laso Garcia, Alejandro

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× Albertazzi, Bruno

× Koenig, Michel

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× 末田, 敬一

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× 羽原, 英明

× Cowan, Thomas

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