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声に出していいたい、激光XII号と2000兆ワットレーザー! レーザー核融合の現場を見る

2018年07月21日 12時00分更新

文● 林 佑樹(@necamax

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16本のレーザーを増幅する

 施設を見ていこう。チャンバーIとチャンバーIIで共通。LFEXはチャンバーIにのみ接続されている。実験施設内全域は温度は25度±0.5度にキープされている。この温度からはみ出るとレーザーを使用できなくなるそうだ。

 これはレーザーの位置がごくわずかにズレることと、後述するミラーの振動が増えるため。また実験エリア全体はクリーンルーム。機器へのホコリ侵入を防ぐ目的が主になる。

手前にあるものがLFEXで、奥の3レーンが激光XII号
基本一直線。途中にフラッシュランプがあるのみに近い

 研究所がスタートした当初は、チャンバーIとチャンバーIIは、直接照射と間接照射と異なる方式のレーザー核融合実験をするための仕様だったが、研究目的の追加により、チャンバーIIは改造され、High Intensity Plasma Experimental Research(HIPER、高強度プラズマ実験)と呼ばれるようになった。

 また激光XII号のみで運用するため、論文上ではGEKKO XII-HIPERと記載されている。なお愛称はないそうだが、人によっては「げっこうちゃん」と呼ぶそうだ。カワイイ。

 地下にあるガラスレーザーの発振器から激光XII号用の12本、LFEX用の4本のレーザーが送られる。激光XII号は4ライン×3になっており、途中に増幅用のフラッシュランプを通過するという作りだ。

 集光精度は0.01mm以下のオーダーに対応しており、この時点では320mmのレーザーが各ラインを走り、パルス発振間隔は100ピコ秒から10ナノ秒と柔軟な仕様。1日あたりのショット回数は3~4回で、1ショットごとに2時間ほどのレーザーガラスの冷却が必要になる。

フラッシュランプはキセノン管を使用したもので、カメラのストロボのお化けみたいなイメージでいい。ここが大きく発熱するため、1ショットごとの冷却が必要になる。冷却には窒素が使用されている
左側の地下にガラスレーザー発振器があり、各ラインにレーザーが供給される。今回は発振器は見られず

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