【技術】「プラズマの波に粒子乗せる技術」大型加速器が机の上に？[12/19]

電子や陽子などの粒子を“サーフィン”のようにプラズマの波に乗せて加速する
技術が注目されている。現在の約一万倍も強力な加速器ができるという。巨大な
装置が必要ながん治療の加速器がぐんと小型になったり、宇宙の成り立ちを調べる
素粒子物理学に新しい道を開いたり、大きな可能性が秘められている。　

強いレーザー光のパルスをプラズマに打ち込むと、プラズマが波立ってレーザーの
後をほぼ光速で伝わる。船の後にできる波に似ているので「航跡場」とも呼ばれる。
この波に電子を乗せると効率よく加速できる。

これがレーザー・プラズマ加速と呼ばれ、日本原子力研究開発機構・関西光科学
研究所の田島俊樹所長らが一九七九年に提案した。

現在の加速器は、加速管という金属の筒に電圧をかけて電子を飛ばす。強い電圧を
かけるほど電子は高いエネルギーに加速され勢いよく飛び出すが、電圧を上げすぎ
ると加速管の中で火花が飛んで放電し、加速できなくなる。加速管の長さ一メー
トル当たり三千万電子ボルトに相当する電圧が限界とされる。

日本に建設しようという構想がある加速器「リニアコライダー」は、一兆電子ボルト
以上のエネルギーに電子を加速し、物質の起源の謎に迫る計画だ。長さ約三十キロ
の巨大な装置になる。加速器の最高エネルギーは十年ごとに約十倍に伸びており、
このままだと三十年後には地球を一周する大きさの加速器が必要になる。

高エネルギー加速器研究機構の中島一久助教授は「レーザー・プラズマ加速を使わ
ない手はない」と話す。レーザー・プラズマ加速では、プラズマの波が一メートル
当たり約一兆電子ボルト相当の電場を生み出す。プラズマが一メートルあれば、
リニアコライダーと同じ一兆電子ボルトに加速することができる計算だ。レーザー
発生装置を含めても百メートル程度の大きさで済むのではないかという。

計算によると、レーザーを打ち込むと、プラズマの中に加速管と同じ働きをする
ミクロン単位の小さな泡が生まれ、電子が飛び散らないように自然に一カ所にまと
めて加速することが分かってきた。

■エックス線より体の負担少なく

現在は欧米各国が実用を目指して研究を競っている。田島所長は「原理を発表した
当時は強いレーザーを出す技術がなかった。ここ数年で技術ができて研究が盛んに
なった」と説明する。

田島所長もメーカーや大学と組んで、がん治療用の小型加速器の開発を目指す。水素
や炭素のイオンを加速してがんに照射する装置は、エックス線より体への負担が小さい。
「約百メートル四方の巨大な装置と百億円あまりの建設費が必要なため全国に四カ所
しかない。レーザーを使う方法なら大きさも建設費も十分の一程度にでき、多くの病院
で装置を持てるようになる」という。十年で実用機をつくりたいという。

医療装置をつくるには、電子を一定エネルギーで安定に加速しなければならない。
産業技術総合研究所の三浦永祐グループリーダーは「いまはエネルギーのそろった
電子が三回に一回しか出ない。プラズマの波をうまく制御して１００％出るように
するのが当面の課題」と話す。現在の大型加速器が机の上に乗る時代がくるかもしれない。

http://www.tokyo-np.co.jp/00/sci/20061219/ftu_____sci_____000.shtml

これで粒子砲の実現がまた5歩近づいたな

大分前に日系サイエンスで特集されてたやつかな？

とりあえず、
『神様のパズル』
でも読みます。

なんかすげぇ。

>>3
そそ。けど今年のやつだよ

一方、韓国の原子力研究所はキムチを作った
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20061214-00000021-yonh-kr

メガ粒子砲ですか？

銃夢でそんな風に加速させたパンチ放ってたな

レーザー核融合に応用可

>>3
今年の6月号でしょ？
今日、学校でちょうど読んでたｗ
図書館で借りたやつｗｗｗ

物理の素養はそこそこあるつもりだったけど、あの記事は本当に難しかった

>>8
つ ビクザム

レーザー核融合では自然にプラズマが発生して電子が加速されちゃうんで、これがプリヒートを引き起こし
核融合にとっては不利になる。
飯台のレーザー研でも２０年ぐらい前から研究していたよ。

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これニュートリノ粒子の加速にも使えますか？

アニメの兵器で言えば何が作れるんだ？

プラズマサンダー？

アルジェントソーマに出てきた攻撃機ができるな

「げ〜〜〜っ！何考えてんだ―――
素粒子加速させるのこんなもん
使ってたんだ―――」

を思い出した。

つまり、ガイドレーザーが見えた時点で「回避！」とか言ってプラズマが来る前に避けるわけですね。

これ武器になるの？
ならないんじゃない

>>15
こんなＡＡあるとはｗｗｗｗｗｗ

ついにレーザービームできた？

何をいまさら？過去に何個もスレ立ってるじゃないか

>アニメの兵器で言えば何が作れるんだ？
そのままずばり、サイボーグ009の「加速装置」だろ。

そんな事より爪切りとか耳かきとかを進化させてくれよ

卓上の粒子加速器ができるかもしれんって書いてたやつかな

でかい机を作ったもんだな

つーことはあれか？
デスクの上にこれ置いて、スイッチひとつで部長の額に黒い穴があくって事だな

いくら？

後のメガ粒子砲である

これ、『スタートレック』 に登場したね。
劇中では宇宙船を加速させるほどの大波だけど。

>31
それはソリトン・ウェーブってやつだったような
減衰しない波ってやつでしょ

所長は後のノエインである。

>2 粒子砲ネタは、ひょっとするとシャレにならんかもしれんな、昨今の情勢を考えると。
日本は核持たないっていってるし。

ここが民間企業だったら、おれは株を買い占めるね。

激しく従来はの教授などに否定されている仮説だろ。
＞研究所の田島俊樹所長
当時はオカルト扱いされた。

今はオカルト扱いされているんだね。

光の上を粒子が滑って、その粒子の上をまた光が滑る。
その上を滑れば光速を越えてタイムトリップができるといのが俺の持論。

欧州原子核研究機構（CERN）の
ラージ・ハドロン・コライダー (Large Hadron Collider、LHC)も
将来小型化できるということでしょうか。