Letter 物理：極めて強いレーザープラズマ相互作用による相対論的電子の単色エネルギービーム 2004年9月30日 Nature 431, 7008 doi: 10.1038/nature02939 大学の実験室規模の高出力レーザーは、現在、高い繰り返し率で1019W cm−2以上の集束強度に達している。このようなレーザーは高エネルギーの電子、陽子、そしてγ線を発生できる。相対論的電子は、レーザーパルスがプラズマ中を伝搬するとき、レーザーパルスの航跡に生じる振幅の大きな相対論的プラズマ波が破壊されて、あるいはレーザー場とプラズマ中の電子が直接相互作用して、発生する。しかし、今までのレーザープラズマ実験で発生した電子ビームはエネルギー拡がりが大きく、その応用範囲が限定されていた。本論文では、極めて強いレーザープラズマ相互作用から生成した電子ビームの高分解能エネルギー測定結果を報告し、特定のプラズマ条件下で、小さなビーム拡がり角とエネルギー拡がり（3パーセント以下）の相対論的電子ビームを発生できることを示した。単色エネルギー性の特徴を、プラズマ波を破壊するのに必要なしきい値直上のプラズマ密度の電子エネルギースペクトルで観測した。ビームエネルギーはショットごとに変化したが、単色エネルギー性の特徴は常に電子スペクトルで観測された。このエネルギー再現性の問題が解決できれば、エネルギーが調整可能な超短・単色エネルギー電子束の発生が可能となるであろう。これは将来「テーブルトップ」サイズの粒子加速器を開発する上で有望な技術となろう。 Full Text PDF 目次へ戻る
