2022年04月05日(火) 
レーザー駆動のイオン加速は、癌治療、核融合、高エネルギー物理学などの多様な分野向けのコンパクトで効率的なプラズマ加速器を開発するための手段と見なされています。

最近、日本の大阪大学の研究者は、国立量子科学技術研究所(QST)、神戸大学、および台湾の国立中央大学のパートナーと協力して、J-Karenレーザー(J-KARENレーザー)が直接高エネルギーを実行しました彼らが「世界で最も薄く、最も強いグラフェンターゲット」と呼ぶもののイオン加速。

この研究は、NatureScientificReportsに掲載されました。

レーザーイオン加速の理論では、ターゲットが薄いほど、イオンエネルギーが高くなります。 しかし、強力なレーザーのノイズ成分がレーザーパルスのメインピークの前にターゲットを破壊する可能性があるため、非常に薄いターゲット領域でのイオンの直接加速は困難であると研究者らは述べています。 したがって、高強度レーザーの高効率イオン加速を実現するには、プラズモニックミラーを使用してノイズ成分を除去する必要があります。

そのため、研究者らは、レーザーイオン加速のターゲットとして大面積浮遊グラフェン(LSG)を開発しました。 グラフェンは、レーザー駆動イオン源で使用するための世界で最も薄く、最も強い2D材料と見なされています。

「グラフェンの原子的に薄い層は、透明で、導電性と熱伝導性があり、軽量であると同時に、最強の材料です」と、研究の著者であるWei-Yen Woonはコメントしました。「これまで、グラフェンにはさまざまな用途がありました。 、輸送、医療、電子機器、エネルギーなど。グラフェンの独自の特性が不可欠な役割を果たすレーザーイオン加速の分野で、グラフェンの別の破壊的なアプリケーションを示します。」

プラズモニックミラーなしでLSGターゲットを直接照射することによって生成されたMeV陽子と炭素は、準相対論的から相対論的レーザー強度まで、低コントラストから高コントラストまで、グラフェンの耐久性を明確に示しています。

「この研究の結果は、癌治療、レーザー核融合、高エネルギー物理学、および実験室天体物理学のためのコンパクトで効率的なレーザー駆動イオン加速器の開発に適用できます。」

「プラズモニックミラーがない場合の高エネルギーイオンの直接加速は、LSGの堅牢性を明確に示しています。原子的に薄いLSGをサセプタとして使用して、自立できない他の物質を加速します。また、非相対論的強度でそれを示します。高エネルギーイオン加速これにより、比較的小さなレーザー設備でレーザーイオン加速を研究することができます。さらに、プラズモニックミラーのない非常に薄いターゲットでも高エネルギーイオン加速を実現できます。これにより、レーザードライブがオンになります。新しいフロンティアイオン加速の。」

閲覧数130 カテゴリ日記 投稿日時2022/04/05 21:55
公開範囲外部公開
■プロフィール
陽輝レーザーさん
[一言]
陽輝レーザーポインター通販サイト https://www.htrlaser.com/