SACLAを用いたサブミクロンロッド集合体ターゲットの X 線小角散乱実験

Abstract

宇宙線の起源として有力視されているのが、宇宙で生じる無衝突衝撃波である。特に、宇宙ジェットなどの超高速プラズマ中では、自己生成磁場を起因とする無衝突ワイベル衝撃波が生成されると考えられている。我々は高出力・高強度レーザーを用いて、高温、高エネルギー密度、超高速プラズマを生成することで、実験室に無衝突衝撃波を擬似的に再現し、その素過程を研究している（レーザー宇宙物理学）。無衝突ワイベル衝撃波の生成過程では、特有な電流フィラメントが生成される事が予想され、アメリカの大型ナノ秒レーザーOMEGAやNIFを用いた実験では、このフィラメント構造のプロトンバックライトによる計測や電子加速[2]が報告された。しかし、上述の実験ではショット数や時間・空間分解能の制限からワイベルフィラメントの詳細な時間・空間発展は得られていない。そこで我々は、播磨にあるX線自由電子レーザーSACLAと併設の高強度レーザー（最大出力500 TW）を用いたワイベルフィラメント計測実験を提案する。本提案ではサブピコ秒、数十nmでフィラメント構造を可視化する必要があり、SACLAによるX線小角散乱を計測する。その予備実験として、今回、ワイベルフィラメントを模擬したシリコンロッド集合体ターゲット（ロッド直径500 nmの円柱が1000 nm間隔に多数配置されたターゲット）に高強度レーザーを照射し、その時間発展をX線小角散乱によって計測した。日本物理学会 2020年秋季大