Affiliation：The Graduated School for the Creation of New Photonics Industries

Abstract：多次元輻射流体数値シミュレーションを駆使し、レーザー駆動超高圧を利用したレーザー加工プロセス、新物質創生、及びレーザー核融合エネルギー創生に関わるレーザープラズマ相互作用の学理を深めることを目的としている。本年度は、レーザー核融合研究として、大阪大学レーザー科学研究所で実施したGXII/LFEX実験の対向ビーム爆縮シミュレーションを行い、爆縮密度温度等、物理パラメータを解析した。得られた結果の概要は以下のとおりである。

(a) 二次元輻射流体シミュレーションコードSTAR2Dを用いて、実験に対応したレーザーおよびターゲット条件で爆縮シミュレーションを行った。レーザー条件は２種類の配位、ターゲット条件は２種類である。計算の結果、対向ビーム爆縮では非球対称な楕円体状の爆縮コアが形成されることが見出された。
(b) STAR2Dコードによる爆縮シミュレーションの結果をさらにポストプロセス処理し、爆縮コアからのX線発光を実験で使用したX線ストリークカメラに対応した感度分布を用いて計算機上で再現し、実験計測結果と比較した。その結果、概ね実験との良好な一致がみられたものの、爆縮タイミングについて、実験よりも計算が100ps程度遅れていることが見出された。この実験結果とシミュレーション結果の差の原因としてはレーザー吸収のモデリングにおける不正確さなどが考えられ、今後のコード開発及びプラズマモデリングの方向性が示唆された。

Publication related to your research
（Journal paper）

• Y. Mori, A. Sunahara,Y. Nishimura, T. Hioki, H. Azuma, T. Motohiro, Y. Kitagawa, K. Ishii, R. Hanayama, O. Komeda, T. Sekine, T. Kurita, T. Takeuchi, T. Kurita, E. Miura, and Y. Sentoku,“Modification of single-crystalline yttria-stabilised zirconia induced by radiation heating from laser-produced plasma”, Journal of Physics D 52 (2019)105202.
  DOI: 10.1088/1361-6463/aafa64