レーザーによる固体の加熱機構を特性X線の自発光イメージングで解明

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研究成果のポイント
・高強度レーザーによる固体の高速加熱(レーザー等積加熱)で加熱された固体内部の非平衡プラズマ状態を把握するための、新しいX線計測法を提案した。
・レーザー等積加熱のメカニズムを理論的に解明し、固体の加熱はレーザー照射が終了後、時間遅れで起こることを明らかにした。
・レーザー等積加熱により、金属チタンが温度数100万度、圧力100テラパスカル級の高エネルギー密度状態になった兆候を得ることに初めて成功した。

概要
大阪大学レーザー科学研究所(所長 兒玉了祐)の千徳靖彦教授と米国ネバダ大学リノ校の澤田寛准教授と、理研Spring-8(日本)、欧州XFEL(ドイツ)、イエナ大学(ドイツ)ヘルムホルツ研究所イエナ(ドイツ)、カリフォルニア大学サンディエゴ校(米国)、ローレンスリバモア国立研究所(米国)の国際共同研究チームは、超高強度レーザーによる固体の等積加熱のメカニズムを新しいX線計測手法により明らかにするとともに、レーザー照射された金属チタン内部が数百万度の高エネルギー密度状態になった兆候を、世界で初めて捉える事に成功しました(図1)。本成果はレーザーにより金属内部のエネルギー状態を制御する指針を与え、高輝度X線源など将来応用が期待される新量子線源の開発につながるものです。

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