本連載は,近年進捗が著しいレーザー航跡場加速に関する包括的なレビューを翻訳したものである。原著者はレーザー加速のコンセプト提案者である田島俊樹氏,先駆的なレーザー航跡場加速実験を行なった中島一久氏,レーザー加速の実現に必須だったチャープパルス圧縮の発明者であるジェラルド・ムルー氏の共著である。
2018年10月2日に発表されたノーベル物理学賞ではレーザーに関わる3氏の研究者が受賞,そのうちの一人が,ジェラルド・ムルー氏である。今日の高強度レーザーの礎がムルー氏によってもたらされていること,その功績に対して敬意を表したい。
6. ゼプト秒サイエンス
レーザー航跡場加速(LWFA)を目的とする高強度レーザーの要求は,レーザーエネルギーEを増加させずに,レーザーパルスを何桁も圧縮するチャープパルス圧縮(CPA)のようなレーザー技術の実現をもたらした1)。
ここで,Iは強度,Eはレーザーエネルギー,τはレーザーパルス時間幅,Aは焦点の面積である(λをレーザー波長として,回折限界で定まるAの下限はπλ2である)。
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