装置一覧 激光XII号  激光MII号  ペタワット装置  LFEX装置

激光XII号
・1983年に完成した当時世界最大の大型ガラスレーザーシステムです。
発振器から最終のターゲットまで約270mの距離があります。発振器からは、口径が数ミリ、エネルギーが数マイクロジュールの近赤外レーザー光(波長約1ミクロン)が出力されます。この光は、25mm、50mmのロッド増幅器および100mm、200mmのディスク増幅器でエネルギーを増幅されて行き、スペーシャルフィルターにより口径を拡大されながら、1ビーム当たりの最終エネルギーは、約2kJ(パルス幅 1ns)、最終口径350mm径になります。激光XII号では、このビームを12本持っており、最大トータルエネルギー約24kJ(パルス幅:1ns)を出力する事が出来ます。また、ターゲットチャンバー前で波長変換結晶により、2倍高調波(0.5ミクロン)で約15kJ、あるいは、3倍高調波(0.35ミクロン)で12kJを出力させて、実験に対応しています。また、パルス幅を100ps時には、基本波長で50TW(テラワット)を出力することができます。
(但し、現在では、レーザーでの光学部品への損傷を最小限に抑えるためにエネルギー制限を行って、長期に安定動作する様、オペレーションが行われています。)
 現在では、発振器に改良が加えられ、多種多様なレーザー発生させて、エネルギーを増幅して、プラズマ実験に寄与しています。
 レーザーショットは、フラッシュランプに20kVのパルス電圧を加えて放電するため、増幅器内に熱がこもるため、この熱を取り除くために窒素ガスで冷却しています。そのため、高出力ショットのショット間隔は、2〜3時間となっています。


激光MII号
・1980年に完成した激光MII号は、激光XII号のプロトタイプとして、「激光XII号モジュール」として開発され、建設後「激光MII号」と名付けられました。激光MII号は、2ビームのレーザー装置であり、25mm、50mmのロッド増幅器及び100mm、150mm、200mmのディスク増幅器により増幅され、1ビーム当たり、波長1ミクロン、パルス幅 100ps時に於いて、約340J( 3.4TW)を出力します。激光MII号は、本来、激光XII開発用のレーザー装置であったが、現在でも、2ビーム照射チェンバーを用いたプラズマ実験も行うことが出来、その後の研究の展開に大きな役割を果たしています。

ペタワットレーザー(休止中)
・2001年に完成したペタワットレーザーは、レーザー核融合の先進的点火方式である高速点火基礎研究を目的とした高輝度パワーを出力します。パルス幅は、0.5ps〜1psで、波長は、約1ミクロンで、500Jの出力する事から、最大1PW(ペタワット  1015W)となります。このシステムの増幅器は、50mm径のロッド増幅器と350mm径のディスク増幅器が使用されています。そして、このディスク増幅器は、カセグレン式増幅構造となっており、この中を3回通過し、ディスク増幅器のゲインを有効に利用する様にしています。最終ビームパターンは、約320mm径の中に約132mmの穴が空いたドーナッツ型パターンとなっています。
このレーザーは、高度なタイミング調整により、激光XII号ショットと同期してショットする事ができます。

LFEX装置(建設中)
・LFEXは、「高速点火原理実証プロジェクト第1期 −FIREX-T−」における高速点火用レーザーシステムです。ペタワットレーザーに取って代わるために、2004年度から本格的に建設に入り、2006年11月現在、増幅器部に関して、予定の性能を出せる結果を得られています。最終ビーム口径は、370mm×370mmの四角ビームを4ビーム有します。この4ビームを1つのビームとして集光することにより、10kJ/10ps=1PWの高エネルギー・高ピーク出力を発生できます。増幅装置は、省スペース化と省コスト化を両立するための新しい技術が数多く試みられています。その一つとして、ディスクガラス増幅器のガラス1枚の大きさは、世界最大級の800mm×400mm×40mmであり、1ビーム当たり、8枚使用されています。そして、ゲインを最大限に引き出すため、4回通過するマルチパス光路となっています。
現在、リアエンド(集光部周り)について、1ビーム分について、今年度末までに完成する予定です。



Laset Update 2006/11/06 N.Morio
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