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【研究分担班】

  1. 総括班
  2. 「ペタワットレーザー駆動単色量子ビームの科学に関する研究動向調査」研究班
  3. 高エネルギー単色粒子加速研究班
  4. 高エネルギー単色X線発生と利用の実証研究班
  5. 高輝度テラヘルツ波の発生とその機構の解明研究班
  6. エキサレーザー基盤技術開発班
 
【概要および研究分担者】

 
  
1. 総括班

   ペタワットレーザーを代表とする高強度レーザーを集光照射することにより発生した高温プラズマから放射されるテラヘルツ光からX線、γ線にわたる広範囲の電磁波や、百億電子ボルトを超える高エネルギー粒子(電子、陽電子、イオン)ビームについて、その発生技術から利用技術までを大阪大学レーザーエネルギー学研究センターと日本原子力研究開発機構関西光科学研究所が相補的に連携することにより、各々一研究機関では達成できない広いフロンティア物理領域を眺望する成果の排出を目指します。
また、本事業における研究の効率的推進を図るために、必要な情報収集、他機関の専門化との打合せ、シンポジウムの開催を行います。
 
  
  • 三間圀興 (全体総括、阪大レーザー研・センター長)
  • 西村博明 (庶務、阪大レーザー研・教授)
  • 水木純一郎 (総括補佐、原子力機構量子ビーム応用研究部門・副部門長)
  • 河西俊一 (総括補佐、原子力機構関西光科学研究所所長)
  • 小池雅人 (渉外、原子力機構量子ビーム応用研究部門・光量子科学研究ユニット長)
  • 大道博行 (原子力機構量子ビーム応用研究部門・研究主席)
  • 萩行正憲 (阪大レーザー研・教授)
  • 宮永憲明 (阪大レーザー研・教授)
  • 河内哲哉 (原子力機構・量子ビーム応用研究部門研究副主幹)
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    2. 「ペタワットレーザー駆動単色量子ビームの科学に関する研究動向調査」研究班

       超高強度レーザーとこれが生み出す高エネルギー密度状態の物質から放射される単色エネルギー粒子や高輝度電磁放射の発生物理とその応用研究はレーザー工学、プラズマ物理、プラズマ診断学、原子物理、X線光学、加速器、生体バイオ研究、宇宙物理、核融合など深く連携しており、新しい学問と応用分野への波及に大きな期待が寄せられています。そのため、高出力レーザー装置を有する世界の主だった研究所でも本連携融合事業の対象とする課題は精力的に研究が展開されており、国際会議やワークショップでは、プレナリーや招待講演、シンポジウム企画などの対象課題として取り上げられることがしばしばです。そのため、このような情報交換の場を活用し、本事業の成果を発表すると供に内外の研究動向を調査して、的確に研究の手法や方向性を調整することが重要です。
     本研究班は、連携融合事業の中にあって、この研究動向調査を実施し、総括班に適宜報告することにより、企画運営を円滑に行うことを目的としております。
     
      
  • 三間圀興 (班長、阪大レーザー研・センター長)
  • 西原功修 (阪大レーザー研・教授)
  • 西村博明 (阪大レーザー研・教授)
  • 宮永憲明 (阪大レーザー研・教授)
  • 萩行正憲 (阪大レーザー研・教授)
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    3. 高エネルギー単色粒子加速研究班

       本研究班は、高ピーク強度短パルスレーザーと大エネルギーレーザーを用い、レーザー強度に対する加速粒子(電子およびイオン)のエネルギースケーリング則を実験的に明らかにし、理論シミュレーションとの比較を通じて詳細な加速比例則を解明することを目的とした研究を行います。また、同時に発生した粒子を用いた利用研究を行います。
     
      
  • 大道博行 (班長、原子力機構量子ビーム応用研究部門・研究主席)
  • 近藤公伯 (阪大レーザー研・准教授)
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    4. 高エネルギー単色X線発生と利用の実証研究班

       近年の高強度レーザーの開発により、レーザー生成プラズマを利用した高輝度単色X線の発生が可能になりつつあります。また、ごく最近、放射線医療応用分野で15-50 keV領域の単色X線を利用したがん治療や血管造影等のX線イメージングの提案がなされています。本研究班は、まずはじめに放射光等の従来からある光源を利用することで、応用研究に必要な単色X線の性能(光子数、時間幅、波長など)を明らかにした上で、大阪大学と原子力機構の持つ超短パルス超高強度レーザーを用いて高輝度単色X線ビームの発生に向けた研究を行い、その発生機構の解明と発生効率の最適化、そして、実際の医療応用等への利用を念頭に置いた基礎技術の開発を行います。
     
      
  • 西村博明 (班長、阪大レーザー研・教授)
  • 河内哲哉 (原子力機構量子ビーム応用研究部門・研究副主幹)
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    5. 高輝度テラヘルツ波の発生とその機構の解明研究班

       近年、超短パルスレーザーを用いたテラヘルツ波の発生技術が発展し、多くの応用が考えられつつあります。よく用いられるテラヘルツ波の発生素子は半導体や非線形光学結晶ですが、平均強度はマイクロワット程度であるため、1パルスあたりではアトジュール程度の微弱な強度です。本研究班は、新しい高強度テラヘルツ派光源として、テラおよびペタワットレーザー励起プラズマを用いることを試みるとともに、その放射機構を解明することを目的とした研究を行います。
     
      
  • 萩行正憲 (班長、阪大レーザー研・教授)
  • 大道博行 (原子力機構量子ビーム応用研究部門・研究主席)
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    6. エキサレーザー基盤技術開発班

       本連携集合研究における高輝度粒子、X線、テラヘルツ波ビームの発生には、それらを駆動するレーザーのパルスエネルギーの向上のみならず、短パルス化が重要な鍵となります。本研究班は、次世代の極限的な小型・高強度レーザーの実現のための基盤技術開発として、搬送波包絡線位相(carrier envelope phase: CEP、絶対位相)制御された、数サイクル、テラワット級のレーザー技術を開発することを目的とした研究を行います。
     
      
  • 宮永憲明 (班長、阪大レーザー研・教授)
  • 桐山博光 (原子力機構量子ビーム応用研究部門・研究副主幹)
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