Letter 物理：単色エネルギー電子ビームを発生するレーザープラズマ加速器 2004年9月30日 Nature 431, 7008 doi: 10.1038/nature02963 粒子加速器は医学や生物学から高エネルギー物理学まで広範囲の分野で使われている。従来方式の加速器の加速電場は、加速器の壁材料が絶縁破壊してしまうため、数十MeV m-1以下に限定されている。このため、高エネルギー粒子ビームを発生するには、現在では、大規模の加速器と費用がかかるインフラストラクチャーが必要になる。レーザープラズマ加速器は、巨大な電場(＞100GeVm-1)を発生できることから、次世代のコンパクトな加速器として有望視されている。しかし、このような加速器は、位相空間における電子のランダム化のため、大きいエネルギー拡がりを持った品質の悪い粒子ビームしか発生できず、実際に効率良く使うことは難しかった。本研究では、このランダム化を抑制でき、電子ビームの品質を劇的に向上できることを実証した。レーザーにより、3 mmの長さ以内にプラズマ電子をトラップし、加速するプラズマバブルを駆動する。その結果得られる電子ビームは極めて良く集束し、ほぼ単色エネルギーとなり、170 MeVで0.5 nCの高い電荷になる。 Full Text PDF 目次へ戻る
