先端レーザー科学研究Gr

光量子ビーム科学研究部

グループリーダー　桐山　博光

メンバー

桐山　博光	グループリーダー
福田　祐仁	上席研究員
西内 満美子	上席研究員
匂坂 明人	主幹研究員
宮坂 泰弘	主任研究員
眞柴 雄司	技術員
小倉 浩一	専門業務員
リウ　チャン	博士研究員
今 亮	主任技術員（併任）
近藤 康太郎	主任研究員（併任）
榊　泰直	上席研究員（併任）
ピロジコフ アレキサンダー	上席研究員（併任）
南　卓海	QSTリサーチアシスタント
井上 千裕	QSTリサーチアシスタント
赤井　仁	QSTリサーチアシスタント
上野　雄平	QSTリサーチアシスタント
戸田　裕之	客員研究員（同志社大学教授）
装置・運転管理室	レーザー運転協力

概要

　学術の発展や医療応用に資する世界最先端の超高強度レーザーとその利用研究を行っています。超高強度レーザーを集光して物質に照射すれば、既存の手法では到達できない高温高圧状態や強力な電場・磁場を生成できます。このような極限状態（高エネルギー密度状態）を研究する「高エネルギー密度科学」が世界で精力的に研究されています。関西研では、文部科学省（MEXT）と米国エネルギー省（DOE）の「高エネルギー密度科学に係る連携協力」の枠組みを活用し研究開発を進めています。

 

 

１） 超高強度”J-KAREN-P”レーザー開発

　100万kW級火力発電設備100万基分に相当する1千兆W（1ペタワット=1 PW）の超高強度出力を30兆分の1秒（30フェムト秒=30 fs）程度と極めて短い時間に発振するレーザー（J-KAREN-P）開発（図1）とそのレーザー光の高度化技術開発を行っております。世界でペタワット級レーザーの開発競争が激しくなっていますが、J-KAREN-Pレーザーは利用実験で最も重要となる時間品質（コントラスト性能）と空間品質（集光性能）で、世界トップクラスの性能を有しております。2012年には時間的な光ノイズをレーザーパルス強度の1兆分の1までに抑制する世界最高のコントラスト性能を達成するとともに、2020年にはレーザーパルスに先行する多くの不要なパルス（プリパルス）を除去することに成功しました（図2 (左)）。2017年には照射ターゲット上で理論限界（1 mmの1000分の1）の集光を実現し、世界最高の集光ピーク強度10²² W/cm²を生成することに成功しました（図2 (右)）。高強度場科学研究グループと連携して、プラズマミラーと呼ばれる更なる高時間品質化のための装置・技術開発等にも取り組んでいます。

　文部科学省の先端研究基盤共用促進事業の支援を受けて、国内有数のパワーレーザー施設（大阪大学レーザー科学研究所、東京大学物性研究所、京都大学化学研究所、及び理化学研究所放射光科学研究センター）間で施設の整備・運用を含めたネットワークの構築を進めております。これにより、全ての研究者への高度な利用支援体制を有する全国的なプラットフォームを形成することで、我が国の研究開発基盤の持続的な維持・発展に貢献します。

 

図1. 開発したJ-KAREN-P（Japan-Kansai Advanced Relativistic Engineering Petawatt=関西研・先端的相対論工学研究用ペタワット級）レーザー.

Kiriyama et al., Opt. Lett. (2018/2020).

 

図2. 極微の時空間にJ-KAREN-Pレーザー光を絞り込むことに成功し、世界トップレベルの時間品質（左）と空間品質（右）を達成.

Pirozhkov et al., Opt. Express. (2017).

Kiriyama et al., High Power Laser Sci. Eng. (2021).

 

２） 先端レーザー技術開発

２−１） 高安定レーザー光源

　J-KAREN-Pレーザーをはじめ様々なレーザーの高度化や安定化に活用できる新しい技術の研究や開発を行っています。光パラメトリック増幅で安定な出力を得るためには、励起レーザーと被増幅レーザーが増幅器に入るタイミングを精密に合わせる必要がありますが、複数の発振器を電気的に同期するだけではそのタイミングにずれが生じます。このずれを解消するために、発振器を一台とし、発振器から出力される被増幅レーザーから励起レーザーを作り出す光同期励起レーザーの開発を行っています。ファイバーを用いて、被増幅レーザーから励起レーザーへと波長（=光の色に対応）を拡大させて、励起レーザーの種となるレーザーを作り出します（図3）。J-KAREN-Pレーザーの様な超高強度レーザーでも使えるように長いパルスの励起レーザーを作り出す研究を進めており、波長532nmにおいて世界最長のレーザーパルスを高安定に生成することに成功しています。この高安定励起レーザーを用いて高強度レーザーの開発を進めています。

 

図3. ファイバーを用いて被増幅レーザーの波長を拡大させて励起レーザーの種となるレーザーを生成している様子.

 

２−２） 高平均出力用光学素子

　1秒当たりに出射されるレーザーパルスが多くなればなるほど実験の効率や応用利用の幅が拡がりますが、パルスエネルギーを維持して高繰り返し化を行うとレーザー装置やミラーなどの部品の熱負荷がどんどん増えてしまいます。熱が蓄積して温度上昇すると熱膨張によるミラーなどの表面歪みが生じてしまい、そこを伝搬するレーザーの品質が低下してしまいます。熱負荷の低減を目的として、我々は、熱伝導率の高い焼結シリコンカーバイド（SiC）に着目しました。広く用いられているガラス基板に比べて130倍もの熱伝導率を誇る焼結SiCを基板に用いることで、素早く熱を逃がして基板の温度上昇を大幅に低減することに成功しました（図4）。今後は基板内部からの水冷に挑戦することで、より高平均出力に耐えられる光学素子基板を開発していきたいと考えています。

 

図4. 焼結シリコンカーバイド（SiC）を基板に用いた熱負荷に強い光学素子（左）と加熱時の温度変化の様子（右）.

Miyasaka et al., Crystals (2020).

 

２−３） コヒーレントビーム結合

　レーザーの高強度化にはパルスエネルギーの増大が一般的ですが、このために使用する大口径増幅器用レーザー結晶の製造可能な大きさに技術的制限などがあり、増幅器を大型化する方法では限界があります。そこで我々は、複数のレーザーに分けて小口径のレーザー結晶を用いて増幅した後に結合するコヒーレントビーム結合に関する研究を進めています。今まではファイバーレーザーを中心に行われてきた技術ですが、J-KAREN-Pレーザーの様な大型のレーザーでも利用でき、かつ複数のレーザーを重ね合わせるためのフィードバック制御が不要で簡便な結合方法を目指して基礎的な研究を同志社大学と共同で進めています。

 

                                        a)

                                       b)

 

                                       c)

図5. (a) 励起レーザーによってチタンサファイア結晶にエネルギーが蓄えられている様子. (b) 一般的なレーザー増幅のイメージ.従来の手法ではレーザー結晶のダメージ限界を超えて増幅することができない.限界を超えるとこのように壊れてしまう. (c) コヒーレント結合によるレーザー増幅のイメージ.レーザーを分割してそれぞれのダメージ限界ギリギリまで増幅してから重ね合わせることで、より高いエネルギーのレーザーを作り出すことができる.より簡便で精密にレーザーを重ね合わせるための手法の研究を進めている.

 

３） 極限状態の超高強度場利用研究

3−１） 宇宙線発生の仕組みを利用した「光速」に迫るレーザーイオン加速への挑戦

　地上に降り注ぐ宇宙線は、光速の99 %以上の速度を有し、その一部は、恒星が寿命を迎えたときに起こる超新星爆発にともなう衝撃波(無衝突衝撃波と呼ばれる)によって統計的に加速された粒子であると考えられています。高強度レーザーは、人類がこれまでに経験したことのない超高温・超高圧の極限状態にある物質の生成を可能にし、地上の実験室において、宇宙空間で見られるような無衝突衝撃波を発生させて粒子を加速することを可能としました。私たちは、京都大学との共同研究により、レーザーをクラスターのような“球形”の物質に照射した場合には、球表面に発生した無衝突衝撃波が球の中心に向かって伝播・収束する過程でその強度が増強され、この増強された無衝突衝撃波により「光速」に近いサブGeV（約300 MeV、光速の70 %）の高品質の準単色陽子が短時間で効率よく加速されるという衝撃波加速の新現象CSBA（= Converging Shock-induced Blow-off Acceleration）を大型計算機シミュレーションにより発見しました（特許第7095196号）（図6）。

　私たちは、マイクロメートルサイズの水素クラスターを発生させる装置の独自開発に成功し、multi-MeVの高純度水素イオンビームの0.1 Hz連続発生に成功しています（図7）。現在、J-KAREN-Pレーザーを用いて、上記CSBAやイオン追加速による「光速」に迫るレーザーイオン加速の実現へ向けた研究を外部機関（神戸大学、大阪大学、京都大学、名古屋大学、東京大学、東北大学、九州大学、英国クイーンズ大学ベルファスト校、ロシア科学アカデミー、ルーマニアELI-NP研究所 他）との連携により実施しています。

 

図6. (左) 超新星残骸SN1006の表面で無衝突衝撃波による宇宙線加速が起こっている. (右) 高強度レーザーと水素クラスターとの相互作用の大型計算機シミュレーションによる、CSBAによって加速された陽子線のエネルギー分布（三次元図）. クラスター中心で衝撃波によって加速された準単色の陽子線バンチ（赤色）が、クラスター内部から外部に向かって飛び出し、レーザー進行方向（+y方向）へ加速される. この後、陽子線バンチは、クーロン爆発電場による追加速を受け、サブGeVまで加速される.

Matsui, Fukuda, Kishimoto, Phys. Rev. Lett. (2019).

 

図7. (左) 独自開発した温度制御可能な水素クラスター生成装置。マイクロメートルスケールの水素クラスターの生成が可能. (右) リアルタイム型トムソンパラボラで計測されたmulti-MeV高純度水素イオンのシングルショットシグナル.

Jinno, Fukuda et al., Sci. Rep. (2022).

 

3−２） 超高強度レーザーによる人類未踏の超高強度電磁場と既存加速器技術の融合による新規重イオン加速器開発

　周期律表を構成している元素は、未確定を含め118番まで見つかっており、世界各国が発見を競いあう状況がこの100年間続いています。その中で、（2015年）に日本初の新元素（113番元素）の命名権が日本（理研）へと国際認定されました。米露独以外の国による新元素の発見は初めてとなった偉業です。

ウラン（92番）より重い元素は自然界に存在せず、不安定核と呼ばれ極めて不安定でミリ秒（1秒の千分の1）以下の短時間で崩壊してしまいます。さらに、化学的な性質すら理解されていないため、その発見には、原子炉や最先端の加速器を用いて人工的に合成するとともに、合成した元素を加速して取り出し検出器に導く必要があります （図8）。一方で、現状の原子核実験では、例えば、合成された新元素を十分なエネルギーまで加速するのに時間を要し、かつ寿命の短い超重元素（不安定核）は原理的に取り出し困難であるため、新機軸を用いた次世代技術の開発を強力に推進することが極めて重要です。

我々は現状の技術限界を打破するため、光による不安定核の取り出し・加速にも適用可能な手法(LENex手法)という新機軸を打ち出し、原子核フロンティアを開拓する新たな技術として実現することを目指しています。本技術は、超高強度レーザーを重元素の薄膜ターゲットに照射し、最先端加速器における加速電界（10⁶ V/m）では発生不可能な究極に高い加速電界（>10¹² V/m ）を発生することで、重イオンの高エネルギー加速と多価電離を瞬時に達成する技術です。この手法の実現と制御により、既知・未知の元素の物性に依存せず、極めて不安定な重元素でも極短時間で加速すること、すなわち今まで不可能であった超重元素を取り出せる可能性を秘めており、原子核フロンティアを切り拓くことが可能となります。

超高強度レーザーを物質に照射すると、普通では考えられない極限状態を実現できます。例えば、一般的にレーザー光が金属のような不透明物質を透過することは不可能です。ところが、我々は、超高強度レーザーパルス時間波形を高度に制御することで、不透明な物質中へレーザー光を侵入・透過させる「相対論的透過現象」を引き起こすことに成功しました （図9） 。これにより、従来ではターゲット物質の表面のイオンのみが加速されていたのに対し、重元素を含むターゲット物質の表面から裏面までの全てのイオンが加速でき、今までにない高効率な加速手法を確立し、世界最高の加速効率（従来の2倍以上）を実現しました。この手法は重元素を高エネルギーに加速できるだけではなく、堅牢性のある加速手法であることが明らかとなり、レーザー駆動の新規加速器実現に非常に有力な加速手法であると考えられています。さらに、レーザーを用いたイオン加速の研究が始まって以来、誰も実現することができなかった > 100 MeV（光の速度の> 30%）の陽子を加速することを世界で初めて実現しました。

これらの研究は、独逸・ドレスデン研究所、英国・インペリアルカレッジロンドン、大阪大学レーザー科学研究所、九州大学理工学府と密接な連携により行っています。

図8.  核図表. 中心に黒い帯で示されているのが安定な核子. 黒い帯から離れるにつれ核子は不安定になる.

M. Nishiuchi et. al. Phys. Plasmas. (2015)

M. Nishiuchi et. al. Plasma Phys Rep. (2016)

図9. 相対論的透過現象を用いたイオン加速メカニズムの概念図.

N. P. Dover, M. Nishiuchi, et al Phys. Rev. Lett. (2020)

N. P. Dover, T. Ziegler, K. Zeil, M. Nishiuchi. et. al, Light Sci. Appl. (2023)

T. Ziegler et al, ICUIL conference (2022)

 

1.　査読付き論文

2023

• “ハイパワーレーザーの基礎”
  桐山　博光, 日本加速器学会誌, 19, 177 (2023).
• “超高強度レーザーによる量子ビーム科学”
  桐山　博光,  宮坂　泰弘,  眞柴　雄司,  中新　信彦,  近藤　康太郎,  今　亮,  福田　祐仁,  西内　満美子,  ピロジコフ　アレキサンダー,  匂坂　明人,  小倉　浩一,  神門　正城, フォトニクスニュース, 8, 4 (2023).
• “Precise pointing control of high-energy electron beam from laser wakefield acceleration using an aperture”
  N. Nakanii, K. Huang, Ko. Kondo, H. Kiriyama, and M. Kando, Applied Physics Express, 16, 026001 (2023).
  DOI:10.35848/1882-0786/acb892
• “Measurement Method for Laser-Accelerated Multi-hundred-MeV Protons Utilizing Multiple Coulomb Scattering in an Emulsion Cloud Chamber”
  T. Asai, C. Inoue, S.Jinno, N. Kitagawa, S. Kodaira, K. Morishima, Y. Fukuda, T. Yamauchi, and M. Kanasaki, Japanese Journal of Applied Physics, 62, 016506 (2023).
• “Enhanced ion acceleration from transparency-driven foils demonstrated at two ultraintense laser facilities”
  N. P. Dover, T. Ziegler, S. Assenbaum, C. Bernert, S. Bock, F.-E. Brack, T. E. Cowan, E. J. Ditter, M. Garten, L. Gaus, I. Goethel, G. S. Hicks, H. Kiriyama, T. Kluge, J. K. Koga, A. Kon, Ko. Kondo, S. Kraft, F. Kroll, H. F. Lowe, J. Metzkes-Ng, T. Miyatake, Z. Najmudin, T. Püschel, M. Rehwald, M. Reimold, H. Sakaki, H.-P. Schlenvoigt, K. Shiokawa, M. E. P. Umlandt, U. Schramm, K. Zeil, and M. Nishiuchi, Light Science and Applications, 12, 71 (2023).
  DOI:10.1038/s41377-023-01083-9

2022

• “J-KAREN-Pペタワットレーザーシステムとその利用研究の リモート化と自動化への取り組み”
  桐山　博光, 眞柴　雄司, 宮坂　泰弘, 中新　信彦, 近藤　康太郎, 今　亮,  福田　祐仁,  西内　満美子, レーザー研究, 50, 678 (2022).
• “水素クラスターを用いたレーザー駆動高純度陽子加速-「光速」に近いGeV級イオンビーム発生に向けて-”
  福田　祐仁, レーザー研究, 50, 371 (2022).
• “Characterization of plasma mirror system at J-KAREN-P facility”
  A. Kon, M. Nishiuchi, Y. Fukuda, Ko. Kondo, K. Ogura, A. Sagisaka, Y. Miyasaka, N. P. Dover, M. Kando, A. S. Pirozhkov, I. Daito, L. Chang, I. W. Choi, C. H. Nam, T. Ziegler, H.-P. Schlenvoigt, K. Zeil, U. Schramm, and H. Kiriyama, High Power Laser Science and Engineering, 10, e25 (2022).
  DOI:10.1017/hpl.2022.15
• “Enhanced diagnostics of radiating relativistic singularities and BISER by nonlinear post-compression of optical probe pulse”
  A. V. Kotov, T. Zh. Esirkepov, A. A. Soloviev, A. Sagisaka, K. Ogura, A. Bierwage, M. Kando, H. Kiriyama, M. V. Starodubtsev, E. A. Khazanov, S. Yu. Mironov, and A. S. Pirozhkov, Journal of Instrumentation, 17, P07035 (2022).
  DOI:10.1088/1748-0221/17/07/P07035
• “Laser-driven multi-MeV high-purity proton acceleration via anisotropic ambipolar expansion of micron-scale hydrogen clusters”
  S. Jinno, M. Kanasaki, A. Takafumi, R. Matsui, A. S. Pirozhkov, K. Ogura, A. Sagisaka, Y. Miyasaka, N. Nakanii, M. Kando, N. Kitagawa, K. Morishima, S. Kodaira, Y. Kishimoto, T. Yamauchi, M. Uesaka, and H. Kiriyama, Y. Fukuda, Scientific Reports, 12, 16753 (2022).
  DOI:10.1038/s41598-022-18710-x
• “AnaBHEL (Analog Black Hole Evaporation via Lasers) Experiment: Concept, Design, and Status”
  P. Chen, G. Mourou, M. Besancon, Y. Fukuda, J.-F. Glicenstein, J. Nam, C.-E. Lin, K.-N. Lin, S.-X. Liu, Y.-K. Liu, M. Kando, Ko. Kondo, S. Paganis, A. S. Pirozhkov, H. Takabe, B. Tuchming, W.-P. Wang, N. Watamura, J. Wheeler, and H.-Y. Wu, Photonics, 9, 1003 (2022).
  DOI:https://doi.org/10.3390/
• “原子核乾板を利用した高エネルギーレーザー加速陽子線計測手法の230MeV加速器陽子線に対する実証実験”
  浅井　孝文,  井上　千裕,  神野　智史,  北川　暢子,  小平　聡,  森島　邦博,  福田　祐仁,  山内　知也,  金崎　真聡, ESI-NEWS,  40(5), 1 - 8 (2022).
• “多段シンチレータを用いた多核種GeV イオン計測器の開発—レーザーイオン加速実験における活用とその展望—”
  南　卓海,  時安　敦史,  郡　英輝,  安部　勇輝,  岩崎　滉,  田口　智也,  小田　和昌,  鈴木　蒼一郎,  浅井　孝文,  境　健太郎,  姫野　公輔,  田中　周太,  諌山　翔伍,  金崎　真聡,  小平　聡,  福田　祐仁,  蔵満　康浩, ESI-NEWS, 40(4), 1 – 9 (2022).
• “Mass-resolved ion measurement by particle counting analysis for characterizing relativistic ion beams driven by lasers”
  T. Minami, A. Tokiyasu, H. Kohri, Y. Abe, K. Iwasaki, T. Taguchi, K. Oda, S. Suzuki, T. Asai, S. Tanaka, S. Isayama, M. Kanasaki, S. Kodaira, Y. Fukuda, and Y. Kuramitsu, Review of Scientific Instruments, 93, 113530 (2022).
  DOI:10.1063/5.0101872
• “Nanoscale subsurface dynamics of solids upon high-intensity femtosecond laser irradiation observed by grazing-incidence x-ray scattering”
  L. Randolph,  M. Banjafar,  T. R. Preston,  T. Yabuuchi,  M. Makita,  N. P. Dover,  S. Göde,  Y. Inubushi,  G. Jakob,  J. Kaa,  A. Kon,  J. K. Koga,  D. Ksenzov,  T. Matsuoka,  M. Nishiuchi,  M. Paulus,  Ch. Rödel,  F. Schon,  K. Sueda,  Y. Sentoku,  T. Togashi,  M. Vafaee-Khanjani,  M. Bussmann,  T. E. Cowan,  M. Kläui,  C. Fortmann-Grote,  A. P. Mancuso,  T. Kluge,  C. Gutt,  and M. Nakatsutsumi, Physical Review Research, 4, 33038 (2022).
  DOI:10.1103/PhysRevResearch.4.033038

• “A multi-stage scintillation counter for GeV-scale multi-species ion spectroscopy in laser-driven particle acceleration experiments” 
  Y. Abe, H. Kohri, A. Tokiyasu, T. Minami, H. Iwasaki, T. Taguchi, T. Asai, M. Kanasaki, S. Kodaira, S. Fujioka, Y. Kuramitsu, and Y. Fukuda, Rev. Sci. Instrum. 93, 063502 (2022). 
  DOI:10.1063/5.0078817
• “Robustness of large-area suspended graphene under interaction with intense laser” 
  Y. Kuramitsu, T. Minami, T. Hihara, K. Sakai, T. Nishimoto, S. Isayama, Y.T. Liao, K.T. Wu, W.Y. Woon, S.H. Chen, Y.L. Liu, S.M. He, C.Y. Su, M. Ota, S. Egashira, A. Morace, Y. Sakawa, Y. Abe, H. Habara, R. Kodama, L. N. K. Dohl, N. Woolsey, M. Koenig, H. S. Kumar, N. Ohnishi, M. Kanasaki, T. Asai, T. Yamauchi, K. Oda, Ko. Kondo, H. Kiriyama, and Y. Fukuda, Scientific Reports 12, 2346 (2022). 
  DOI:10.1038/s41598-022-06055-4
• “In-Target Proton–Boron Nuclear Fusion Using a PW-Class Laser” 
  D. Margarone, J. Bonvalet, L. Giuffrida, A. Morace, V. Kantarelou, M. Tosca, D. Raffestin, P. Nicolai, A. Picciotto, Y. Abe, Y. Arikawa, S. Fujioka, Y. Fukuda, Y. Kuramitsu, H. Habara, and D. Batani, Applied Sciences 12, 1444 (2022). 
  DOI:10.3390/app12031444
• “極端紫外 (EUV) 域低入射角高回折効率ラミナー型回折格子の設計”
  小池　雅人,  村野　孝訓,  越谷　翔悟,  羽多野　忠,  ピロジコフ　アレキサンダー,  垣尾　翼,  林　信和,  長野　哲也,  近藤　公伯,  寺内　正己, X線分析の進歩, 53, 70 (2022).

 

2021

• “Enhancement of pre-pulse and picosecond pedestal contrast of the petawatt J-KAREN-P laser”
  H. Kiriyama, Y. Miyasaka, A. Kon, M. Nishiuchi, A. Sagisaka, H. Sasao, A. S. Pirozhkov, Y. Fukuda, K. Ogura, Ko. Kondo, M. Kando, and N. P. Dover, High Power Laser Science and Engineering, 9, e62 (2021). 
  DOI:10.1017/hpl.2021.51
• “Discriminative detection of laser-accelerated multi-MeV carbon ions utilizing solid state nuclear track detectors”
  T. Hihara, M. Kanasaki, T. Asai, T. Kusumoto, S. Kodaira, H. Kiriyama, K. Oda, T. Yamauchi, W.-Y. Woon, Y. Kuramitsu, and Y. Fukuda, Scientific Reports, 11, 16283 (2021). 
  DOI:10.1038/s41598-021-92300-1
• “Broadband normal-incidence mirrors for a range of 111–138 Å based on an a-periodic Mo/Be multilayer structure”
  M. M. Barysheva, S. A. Garakhin, A. O. Kolesnikov, A. S. Pirozhkov, V. N. Polkovnikov, E. N. Ragozin, A. N. Shatokhin, R. M. Smertin, M. V. Svechnikov, and E. A. Vishnyakov, Optical Materials Express, 11, 3038 (2021). 
  DOI:10.1364/OME.434506
• “Deconvolution of X-ray Spectra from Linear Absorption Spectrometer via Parameter Reduction and Merit-Function Optimisation Routine” 
  C. D. Armstrong, D. Neely, D. Kumar, P. McKenna, R. J. Gray, and A. S. Pirozhkov, Review of Scientific Instruments, 92, 113102 (2021). 
  DOI:10.1063/5.0057486
• “Relativistic flying laser focus by a laser-produced parabolic plasma mirror”
  T. M. Jeong, S. Bulanov, P. Valenta, G. Korn, E. Zh. Timur, J. K. Koga, A. S. Pirozhkov, K. Masaki, and S. S. Bulanov, Physical Review A, 104, 053533 (2021).
  DOI:10.1103/PhysRevA.104.053533
• “Design and experimental evaluation of enhanced diffraction efficiency of lanthanum-based material coated laminar-type gratings in boron K-emission region”
  T. Hatano, M. Koike, M. Terauchi, A. S. Pirozhkov, N. Hayashi, H, Sasai, and T. Nagano, Applied Optics, 60, 4993 (2021).
  DOI:10.1364/AO.430802
• “Highly stable sub-nanosecond Nd:YAG pump laser for optically synchronized optical parametric chirped-pulse amplification”
  Y. Miyasaka, Ko. Kondo, M. Kishimoto, M. Mori, M. Kando, and H. Kiriyama, Optics express, 29, 32404 (2021).
  DOI:10.1364/OE.430953
• “Energetic α-particle sources produced through proton-boron reactions by high-energy high-intensity laser beams” 
  J. Bonvalet, Ph. Nicolaï, D. Raffestin, E. D’humieres, D. Batani, V. Tikhonchuk, V. Kantarelou, L. Giuffrida, M. Tosca, G. Korn, A. Picciotto, A. Morace, Y. Abe, Y. Arikawa, S. Fujioka, Y. Fukuda, Y. Kuramitsu, H. Habara, and D. Margarone, Physical Review E 103, 053202 (2021). 
  DOI: 10.1103/PhysRevE.103.053202
• “Proton beam quality enhancement by spectral phase control of a PW‑class laser system”
  T. Ziegler, D. Albach, C. Bernert, S. Bock, F.‑E. Brack, T. E. Cowan, N. P. Dover, M. Garten, L. Gaus, R. Gebhardt, I. Goethel, U. Helbig, A. Irman, H. Kiriyama, T. Kluge, K. Akira, S. Kraft, F. Kroll, M. Loeser, J. Metzkes‑Ng, N. Mamiko, L. Obst‑Huebl, T. Püschel, M. Rehwald, H.‑P. Schlenvoigt, U. Schramm, and K. Zeil,Scientific Report, 11, 7338 (2021).
  DOI:10.1038/s41598-021-86547-x
• “Analysis of Lyα dielectronic satellites to characterize temporal profile of intense femtosecond laser pulses”
  S. N. Ryazantsev, I. Yu. Skobelev, A. S. Martynenko, M. A. Alkhimova, M. D. Mishchenko, M. V. Sedov, T. A. Pikuz, Y. Fukuda, H. Kiriyama, A. S. Pirozhkov, and S. A. Pikuz, Crystals, 11, 130 (2021).
  DOI:10.3390/cryst11020130
• “Optimization and stabilization of a kilohertz laser-plasma accelerator”
  L. Rovige, J. Huijts, I. A. Andriyash, A. Vernier, M. Ouille, Z. Cheng, Takafumi Asai, Y. Fukuda, V. Tomkus, V. Girdauskas, G. Raciukaitis, J. Dudutis, V. Stankevic, P. Gecys, R. Lopez-Martens, and J. Faure, Physics of Plasmas, 28, 033105 (2021). 
  DOI:10.1063/5.0040926
• “2020 roadmap on plasma accelerators”
  F. Albert, M. Couprie, A. Debus, M. C. Downer, J. Faure, A. Flacco, L. A. Gizzi, T. Grismayer, A. Hueb, C. Joshi, M. Labat, W. P. Leemans, A. R. Maier, S. P. D. Mangles, P. Mason, F. Mathieu, P. Muggli, M. Nishiuchi, J. Osterhoff, P. P. Rajeev, U. Schramm, J. Schreiber, A. G. R. Thomas, J. Vay, M. Vranic, and K. Zeil, New Journal Physics, 23, 031101 (2021).
• “Absolute response of a Fuji BAS-TR imaging plate to low-energy protons (< 0.2 MeV) and carbon ions (< 1 MeV) ” 
  S. Kojima, T. Miyatake, S. Inoue, T. Dinh, N. Hasegawa, M. Mori, H. Sakaki, M. Nishiuchi, N.  P. Dover, Y. Yamamoto, T. Sasaki, F. Itou, Ko. Kondo, T. Yamanaka, M. Hashida, S. Sakabe, M. Nishikino, and K. Kondo, Review of Scientific Instruments, 92, 033306 (2021).
  DOI:10.1063/5.0035618

 

2020

• “Development of carbon thin film for Laser‐driven heavy ion acceleration using a XeCl excimer laser”
  M. Kusaba, F. Nigo, K. Kondo, M. Nishiuchi, H. Sakaki, H. Kiriyama, M. Hashida, and S. Sakabe, IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering, 103, 16 (2020). 
  DOI:10.1002/ecj.12286
• “Characterization of Accumulated B-Integral of Regenerative Amplifier Based CPA Systems”
  S. Bock, F. M. Herrmann, T. Püschel, U. Helbig, R. Gebhardt, J. J. Lötfering, R. Pausch, K. Zeil, T. Ziegler, A. Irman, T. Oksenhendler, A. Kon, M. Nishiuchi, H. Kiriyama, K. Kondo, T. Toncian, and U. Schramm, Crystals, 10, 847 (2020). 
  DOI:10.3390/cryst10090847
• “High intensity laser driven oxygen source from CW laser heated titanium tape targets”
  Ko. Kondo, M. Nishiuchi, H. Sakaki, N. P. Dover, H. F. Lowe, T. Miyahara, Y. Watanabe, T. Ziegler, K. Zeil, U. Schramm, E. J. Ditter, G. S. Hicks, O. C. Ettlinger, Z. Najmudin, H. Kiriyama, M. Kando, and K. Kondo, Crystals, 10, 837 (2020).
  DOI:10.3390/cryst10090837
• “High-thermal-conductivity SiC ceramic mirror for high-average-power laser system”
  Y. Miyasaka, Ko. Kondo, H. Kiriyama, Crystals, 10, 831, (2020).
  DOI:10.3390/cryst10090831
• “Petawatt femtosecond laser pulses from titanium-doped sapphire crystal”
  H. Kiriyama, A. S. Pirozhkov, M. Nishiuchi, Y. Fukuda, A. Sagisaka, A. Kon, Y. Miyasaka, K. Ogura, N. P. Dover, Ko. Kondo, H. Sakaki, J. K. Koga, T. Zh. Esirkepov, K. Huang, N. Nakanii, M. Kando, K. Kondo, S. Bock, T. Ziegler, T. Püschel, K. Zeil, and U. Schramm, Crystals, 10, 783, (2020).
  DOI:10.3390/cryst10090783
• “Single-shot measurement of post-pulse-generated pre-pulse in high power laser systems”
  A. Kon, M. Nishiuchi, H. Kiriyama, M. Kando, S. Bock, T. Ziegler, T. Pueschel, K. Zeil, U. Schramm, and K. Kondo, Crystals, 10, 657 (2020).
  DOI:10.3390/cryst10080657
• “Dynamics of Laser-driven Heavy Ion Acceleration Clarified by Ion Charge States”
  M. Nishiuchi, N. P. Dover, M. Hata, H. Sakaki, K. Kondo, H. F. Lowe, T. Miyahara, H. Kiriyama, J. K. Koga, N. Iwata, M. Alklhimova, A. S. Pirozhkov, A. Faenov, P. Tatiana, A. Sagisaka, Y. Watanabe, M. Kando, K. Kondo, E. J. Ditter, O. Ettlinger, G. Hicks, N. Zuflkar, T. Ziegler, K. Zeil, U. Schramm, and Y. Sentoku, Physical Review Research, 2, 033081 (2020).
  DOI:10.1103/PhysRevResearch.2.033081
• “Status and progress of the J-KAREN-P high intensity laser system at QST”
  H. Kiriyama, A. S. Pirozhkov, M. Nishiuchi, Y. Fukuda, K. Ogura, A. Sagisaka, Y. Miyasaka, H. Sakaki, N. P.r Dover, K. Kondo, H. F. Lowe, A. Kon, J. K. Koga, T. Zh. Esirkepov, N. Nakanii, K. Huang, M. Kando, and K. Kondo, High Energy Density Physics, 36, 100771 (2020).
  DOI:10.1016/j.hedp.2020.100771
• “Demonstration of repetitive energetic proton generation by ultra-intense laser interaction with a tape target”
  N. P. Dover, M. Nishiuchi, H. Sakaki, Ko. Kondo, M. A. Alkhimova, A. Ya. Faenov, M. Hata, N. Iwata, H. Kiriyama, J. K. Koga, T. Miyahara, T. A. Pikuz, A. S. Pirozhkov, A. Sagisaka, Y. Sentoku, Y. Watanabe, M. Kando, K. Kondo, H. F. Lowe, E. J. Ditter, O. C. Ettlinger, G. S. Hicks, Z. Najmudin, U. Schramm, T. Ziegler, and K. Zeil, High Energy Density Physics, 37, 100847 (2020).
  DOI:10.1016/j.hedp.2020.100847
• “Experimental investigation on temporal contrast of pre-pulses by post-pulses in a petawatt laser facility”
  H. Kiriyama, Y. Miyasaka, A. Sagisaka, K. Ogura, M. Nishiuchi, A. S. Pirozhkov, Y. Fukuda, M. Kando, and K. Kondo, Optics Letters, 45, 1100 (2020).
  DOI:10.1364/OL.384759
• “Effect of small focus on electron heating and proton acceleration in ultra-relativistic laser-solid interactions”
  N. P. Dover, M. Nishiuchi, H. Sakaki, K. Kondo, M. A. Alkhimova, A. Ya. Faenov, M. Hata, N. Iwata, H. Kiriyama, J. K. Koga, T. Miyahara, T. A. Pikuz, A. S. Pirozhkov, A. Sagisaka, Y. Sentoku, Y. Watanabe, M. Kando, and K. Kondo, Physical Review Letters, 124, 084802 (2020).
  DOI:10.1103/PhysRevLett.124.084802
• 「XeClエキシマレーザを用いた高強度レーザ駆動重イオン加速用炭素薄膜の開発」
  草場　光博, 児子　史崇, 近藤　康太郎, 西内　満美子, 榊　泰直, 桐山　博光, 橋田　昌樹, 阪部　周二, 電気学会論文誌A, 140, 395, (2020).
  DOI:10.1541/ieejfms.140.395
• “Observation of Burst Intensification by Singularity Emitting Radiation generated from relativistic plasma with a high-intensity laser”
  A. Sagisaka, K. Ogura, T. Zh. Esirkepov, D. Neely, T. A. Pikuz, J. K. Koga, Y. Fukuda, H. Kotaki, Y. Hayashi, B. Gonzalez-Izquierdo, K. Huang, S. Bulanov, H. Kiriyama, K. Kondo, T. Kawachi, M. Kando, and A. S. Pirozhkov, High Energy Density Physics, 36, 100751 (2020).
  DOI:10.1016/j.hedp.2020.100751
• “Relativistic flying forcibly oscillating reflective diffraction grating”
  J. Mu, T. Zh. Esirkepov, P. Valenta, Y. Gu, T. M. Jeong, A. S. Pirozhkov, J. K. Koga, M. Kando, G. Korn, and S. V. Bulanov, Physical Review E, 102, 053202 (2020).
  DOI:10.1103/PhysRevE.102.053202
• “Soft X-ray spectrometers based on aperiodic reflection gratings and their application”
  E. N. Ragozin, E. A. Vishnyakov, A. O. Kolesnikov, A. S. Pirozhkov, A. N. Shatokhin, Physics-Uspekhi, 64(5), 495 (2020).
  DOI:10.3367/UFNe.2020.06.038799
• “Optical probing of relativistic plasma singularities”
  T. Zh. Esirkepov, J. Mu, Y. Gu, T. M. Jeong, P. Valenta, O. Klimo, J. K. Koga, M. Kando, D. Neely, G. Korn, S. Bulanov, and A. S. Pirozhkov, Physics of plasmas, 27, 052103 (2020).
  DOI:10.1063/5.0004525
• “Recoil effects on reflection from relativistic mirrors in laser plasmas”
  P. Valenta, T. Zh. Esirkepov, J. K. Koga, A. S. Pirozhkov, M. Kando, T. Kawachi, Y.-K. Liu, P. Fang, P. Chen, J. Mu, G. Korn, O. Klimo, and S. Bulanov, Physics of Plasmas, 27, 032109 (2020).
  DOI:10.1063/1.5142084
• “Generation of α-Particle Beams With a Multi-kJ, Peta-Watt Class Laser System”
  D. Margarone, A. Morace, J. Bonvalet, Y. Abe, V. Kantarelou, D. Raffestin, L. Giuffrida, P. Nicolai, M. Tosca, A. Picciotto, G. Petringa, G. A. P. Cirrone, Y. Fukuda, Y. Kuramitsu, H. Habara, Y. Arikawa, S.Fujioka, E. D’Humieres, G. Korn, and D. Batani, Frontiers in Physics, 8, 343 (2020).
  DOI:10.3389/fphy.2020.00343
• “Correction method for the energy spectrum of laser-accelerated protons measured by CR-39 track detectors with stepwise energy filters”
  M. Kanasaki, K. Sakamoto, T. Asai, S. Jinno, S. Kodaira, T. Yamauchi, K. Oda, and Y. Fukuda, High Energy Density Physics, 37, 100852 (2020).
  DOI:10.1016/j.hedp.2020.100852
• “Application of CR-39 Solid State Nuclear Track Detectors to Laser-Driven Ion Acceleration Experiments”
  M. Kanasaki, T. Yamauchi, K. Oda, and Y. Fukuda, Progress in Ultrafast Intense Laser Science XV, Topics in Applied Physics, 136, 133 (2020).
  DOI:10.1007/978-3-030-47098-2_7
• “Ion species discrimination method by linear energy transfer measurement in Fujifilm BAS-SR Imaging Plate”
  M. Nishiuchi, H. Sakaki, N. P. Dover, T. Miyahara, K. Shiokawa, S. Manabe, T. Miyatake, Ko. Kondo, Ke. Kondo, Y. Iwata, Y. Watanabe, and Ki. Kondo, Review of Scientific Instruments, 91, 093305 (2020).
• “New algorithm using L1 regularization for measuring electron energy spectra”
  H. Sakaki, T. Yamashita, T. Akagi, M. Nishiuchi, N. P. Dover, H. F. Lowe, Ko. Kondo, A. Kon, M. Kando,1 Y. Tachibana, T. Obata, K. Shiokawa, T. Miyatake, and Y. Watanabe, Review of Scientific Instruments, 91, 075116 (2020).
  DOI:10.1063/1.5144897

 

2019

• “High-Order Harmonics from Laser Irradiated Electron Density Singularity Formed at the Bow Wave in the Laser Plasma”
  J. Mu, Timur Esirkepov, P. Valenta, T. M. Jeong, Ya. Gu, J. K. Koga, A. S. Pirozhkov, M. Kando, G. Korn, and S. Bulanov, Physics of Wave Phenomena, 27, 247 (2019).
  DOI:10.3103/S1541308X19040010
• “Similarity of magnetized plasma wake channels behind relativistic laser pulses with different wavelengths”
  A. Bierwage, T. Zh. Esirkepov, J. K. Koga, and A. S. Pirozhkov, Computer Physics Communications, 244, 49 (2019).
  DOI:10.1016/j.cpc.2019.07.004
• “Collisionless electrostatic shock acceleration of proton using high intensity laser”
  M. Ota, A. Morace, R. Kumar, S. Kambayashi, S. Egashira, M. Kanasaki, Y. Fukuda, and Y. Sakawa, High Energy Density Physics, 33, 100697 (2019).
  DOI:10.1016/j.hedp.2019.100697
• “Dynamics of the boundary layer created by the explosion of a dense object in an ambient dilute gas triggered by a high power laser”
  R. Matsui, Y. Fukuda, and Y. Kishimoto, Physical Review E, 100, 013203 (2019).
  DOI:10.1103/PhysRevE.100.013203
• “Application of nuclear emulsions for the identification of multi-MeV protons in laser ion acceleration experiments”
  T. Asai, M. Kanasaki, S. Jinno, N. Kitagawa, N. Shutoh, S. Kodaira, T. Yamauchi, K. Oda, K. Morishima, and Y. Fukuda, High Energy Density Physics, 32, 44 (2019).
  DOI:10.1016/j.hedp.2019.04.002
• “Quasimonoenergetic Proton Bunch Acceleration Driven by Hemispherically Converging Collisionless Shock in a Hydrogen Cluster Coupled with Relativistically Induced Transparency”
  R. Matsui, Y. Fukuda, and Y. Kishimoto, Physical Review Letters, 122, 014804 (2019).
  DOI:10.1103/PhysRevLett.122.014804

 

2018

• “High-contrast high-intensity repetitive petawatt laser”
  H. Kiriyama, A. S. Pirozhkov, M. Nishiuchi, Y. Fukuda, K. Ogura, A. Sagisaka, Y. Miyasaka, M. Mori, H. Sakaki, N. P. Dover, Ko. Kondo, J. K. Koga, T. Zh. Esirkepov, M. Kando, and K. Kondo, Optics Letters, 43, 2595 (2018).
  DOI:10.1364/OL.43.002595
• “Laser Requirements for High-Order Harmonic Generation by Relativistic Plasma Singularities”
  A. S. Pirozhkov, T. Zh. Esirkepov, T. A. Pikuz, A. Ya. Faenov, A. Sagisaka, K. Ogura, Y. Hayashi, H. Kotaki, E. N. Ragozin, D. Neely, J. K. Koga, Y. Fukuda, M. Nishikino, T. Imazono, N. Hasegawa, T. Kawachi, H. Daido, Y. Kato, S. V. Bulanov, K. Kondo, H. Kiriyama, and M. Kando, Quantum Beam Science, 2, 7 (2018).
  DOI:10.3390/qubs2010007
• “UV Harmonic Generation and Laser-Driven Proton Acceleration from Thin-Foil Target”
  A. Sagisaka, A. S. Pirozhkov, M. Nishiuchi, K. Ogura, H. Sakaki, A. Ya. Faenov, T. A. Pikuz, T. Zh. Esirkepov, S. Bulanov, M. Kando, H. Kiriyama, and K. Kondo, The Review of Laser Engineering, 46, 148 (2018).
• “Ion acceleration experiment with the high intensity, high contrast J-KAREN-P laser system”
  M. Nishiuchi, H. Kiriyama, H. Sakaki, N. P. Dover, K. Kondo, T. Miyahara, J. K. Koga, A. S. Pirozhkov, A. Sagisaka, Y. Fukuda, K. Ogura, Y. Watanabe, M. Kando, and K. Kondo, The review of laser enginieering, 46, 145 (2018).
• “Random spectral phase noise effect on the temporal contrast of ultra-high intensity laser pulse”
  H. Kiriyama, Y. Mashiba, Y. Miyasaka, and M. R. Asakawa, The Review of Laser Engineering, 46, 142 (2018).
• “The J-KAREN-P facility laser performance status”
  H. Kiriyama, M. Nishiuchi, A. S. Pirozhkov, Y. Fukuda, H. Sakaki, A. Sagisaka, N. P. Dover, Ko. Kondo, K. Ogura, M. Mori, Y. Miyasaka, N. Nakanii, K. Huang, J. K. Koga, T. Zh. Esirkepov, M. Kando, and K. Kondo, The Review of Laser Engineering, 46, 134 (2018).
• “Relativisitcally upshifted higher harmonic generation via relativistic flying mirrors”
  J. K. Koga, S. V. Bulanov, T. Zh. Esirkepov, M. Kando, S. S. Bulanov, and A. S. Pirozhkov, Plasma Physics and Controlled Fusion, 60, 074007 (2018).
  DOI:10.1088/1361-6587/aac068
• “Coherent, Short-Pulse X-ray Generation via Relativistic Flying Mirrors”
  M. Kando, T. Zh. Esirkepov, J. K. Koga, A. S. Pirozhkov, and S. V. Bulanov, Quantum Beam Science, 2, 9 (2018).
  DOI:10.3390/qubs2020009
• “Aperiodic reflection diffraction gratings for soft X-ray radiation and their application”
  E. A. Vishnyakov, A. O. Kolesnikov, A. S. Pirozhkov, E. N. Ragozin, and A. N. Shatokhin, Quantum Electronics, 48, 916 (2018).
  DOI:10.1070/QEL16707
• “Spectral characterisation of aperiodic normal-incidence Sb/B4C multilayer mirrors for the λ < 124 Å range”
  E. A. Vishnyakov, I. A. Kopylets, V. V. Kondratenko, A. O. Kolesnikov, A. S. Pirozhkov, E. N. Ragozin, and A. N. Shatokhin, Quantum Electronics, 48, 189 (2018).
  DOI:10.1070/QEL16574
• “Review of HPLSE special issue on target fabrication”
  C. Spindloe, Y. Fukuda, P. Fitzsimmons, K. Du, and C. Danson, High Power Laser Science and Engineering, 6, e13 (2018).
  DOI:10.1017/hpl.2018.10
• “Transition from nonlocal electron transport to radiative regime in an expanding blast wave”
  A. Marocchino, A. Ravasio, A. Levy, L. Lancia, Y. Fukuda, S. Jinno, S. Atzeni, D. Doria, C. Prigent, E. Lamour, D. Vernhet, M. Borghesi, and L. Romagnani, Applied Physics Letters, 112, 264104 (2018).
  DOI:10.1063/1.5022698
• “Micron-size Hydrogen Cluster Target for Laser-Driven Proton Acceleration”
  S. Jinno, M. Kanasaki, M. Uno, R. Matsui, M. Uesaka, Y. kishimoto, and Y. Fukuda, Plasma Physics and Controlled Fusion, 60, 044021 (2018).
  DOI:10.1088/1361-6587/aaafa8
• “Development of Carbon-Ion Radiotherapy Facilities at NIRS”
  Y. Iwata, T. Fujita, T. Fujimoto, T. Furukawa, Y. Hara, K. Kondo, K. Mizushima, T. Murakami, M. Muramatsu, M. Nishiuchi, E. Noda, K. Noda, H. Sakaki, N. Saotome, Y. Saraya, S. Sato, T. Shirai, and R. Tansho, IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 28, 4400807 (2018).
  DOI:10.1109/TASC.2017.2785835

 

2017

• “High resolution X-ray spectra of stainless steel foils irradiated by femtosecond laser pulses with ultra-relativistic intensities”
  M. A. Alkhimova, A. Ya. Faenov, I. Yu. Skobelev, T. A. Pikuz, M. Nishiuchi, H. Sakaki, A. S. Pirozhkov, A. Sagisaka, N. P. Dover, Ko. Kondo, K. Ogura, Y. Fukuda, H. Kiriyama, K. Nishitani, T. Miyahara, Y. Watanabe, S. A. Pikuz, M. Kando, R. Kodama, and K. Kondo, Optics Express, 25, 2950 (2017).
  DOI:10.1364/OE.25.029501
• “Scintillator-based transverse proton beam profiler for laser-plasma ion sources”
  N. P. Dover, M. Nishiuchi, H. Sakaki, M. A. Alkhimova, A. Ya. Faenov, Y. Fukuda, H. Kiriyama, A. Kon, Ko. Kondo, K. Nishitani, K. Ogura, T. A. Pikuz, A. S. Pirozhkov, A. Sagisaka, M. Kando, and K. Kondo, Review of Scientific Instruments, 88, 073304 (2017).
  DOI:10.1063/1.4994732
• “Approaching the diffraction-limited, bandwidth-limited Petawatt”
  A. S. Pirozhkov, Y. Fukuda, M. Nishiuchi, H. Kiriyama, A. Sagisaka, K. Ogura, M. Mori, M. Kishimoto, H. Sakaki, N. P. Dover, Ko. Kondo, N. Nakanii, K. Huang, M. Kanasaki, K. Kondo, and M. Kando, Optics Express, 25, 20486 (2017).
  DOI:10.1364/OE.25.020486
• “High power Laser Facilities in Kansai Photon Science Institute”
  K. Kondo, W. Utsumi, M. Kando, M. Nishikino, R. Itakura, and H. Kiriyama, Quantum Beam Science, 1, 7 (2017).
  DOI:10.3390/qubs1010007
• “High-dynamic-range cross-correlator for shot-to-shot measurement of temporal contrast”
  A. Kon, M. Nishiuchi, H. Kiriyama, K. Ogura, M.i Mori, H. Sakaki, M. Kando, and K. Kondo, Japanese Journal of Applied Physics, 56, 012701 (2017).
  DOI:10.7567/jjap.56.012701
• “Development of Stable Seed Pulses for Optically Synchronized Optical Parametric Chirped-Pulse Amplifier Pumping”
  Y. Miyasaka, H. Kiriyama, M. Kishimoto, M. Mori, M. Kando, and K. Kondo, The Review of Laser Engineering, 45, 108 (2017).
• “Burst intensification by singularity emitting radiation in multi-stream flows”
  A. S. Pirozhkov, T. Zh. Esirkepov, T. A. Pikuz, A. Ya. Faenov, K. Ogura, Y. Hayashi, H. Kotaki, E. N. Ragozin, D. Neely, H. Kiriyama, J. K. Koga, Y. Fukuda, A. Sagisaka, M. Nishikino, T. Imazono, N. Hasegawa, T. Kawachi, P. R. Bolton,H. Daido,  Y. Kato, K. Kondo, S. V. Bulanov, and M. Kando, Scientific Reports, 7, 17968 (2017).
  DOI:10.1038/s41598-017-17498-5
• “Plasma mirror implementation on LFEX laser for ion and fast electron fast ignition”
  A. Morace, S. Kojima, Y. Arikawa, S. Fujioka, A. Yogo, S. Tosaki, S. Sakata, Y. Abe, S. H. Lee, K. Matsuo, A. Sagisaka, K. Kondo, A. S. Pirozhkov, T. Norimatsu, T. Jitsuno, N. Miyanaga, H. Shiraga, M. Nakai, H. Nishimura, and H. Azechi, Nuclear Fusion, 57, 126018 (2017).
  DOI:10.1088/1741-4326/aa74ec
• 「オンライン型トムソンパラボラスペクトロメータによるレーザー加速イオンのリアルタイム計測」
  神野　智史, 福田　祐仁, 放射線化学, 104, 41 (2017).
• 「固体飛跡検出器 CR-39を用いたレーザー加速イオンのエネルギースペクトル及び空間分布の高精度計測」
  金崎　真聡, 小田　啓二, 山内　知也, 福田　祐仁, 放射線化学, 104, 35 (2017).
• “Characterization of micron-size hydrogen clusters using Mie scattering”
  S. Jinno, H. Tanaka, R. Matsui, M. Kanasaki, H. Sakaki, M. Kando, K. Kondo, A. Sugiyama, M. Uesaka, Y. Kishimoto, and Y. Fukuda, Optics Express, 25, 18774 (2017).
  DOI:10.1364/OE.25.018774
• “Ion pinhole imaging diagnostics on fast ion source in femtosecond laser plasma of cluster targets”
  S. Makarov, S. Pikuz, A. Faenov, T. Pikuz, Y. Fukuda, I. Skobelev, I. Zhvaniya, S. Varzar, M. Kando, and R. Kodama, Optics Express, 25, 16419 (2017).
  DOI:10.1364/OE.25.016419
• “Numerical modelling of the cluster targets for their optimization in femtosecond-laser-cluster-driven experiments”
  A. S. Boldarev, A. Y. Faenov, Y. Fukuda, S. Jinno, T. A. Pikuz, M. Kando, K. Kondo, and R. Kodama, Laser and Particle Beams, 35, 397 (2017).
  DOI:10.1017/S0263034617000350

 

 

2. 受賞

• 2022年9月　日本物理学会2022年秋季大会　領域2学生優秀発表賞
  標題：水素クラスターターゲットと高強度レーザーとの相互作用による準単色multi-MeV陽子線の繰り返し発生
  受賞者：浅井孝文
• 2022年9月　日本物理学会2022年秋季大会　領域2学生優秀発表賞
  標題：kJ 級ピコ秒レーザーの直接照射による large-area suspended graphene target を用いたイオン加速
  受賞者：南卓海
• 2022年4月 The Best Student Poster Paper Award, The 11th Advanced Lasers and Photon Sources Conference (ALPS2022)　
  標題：Passive Coherent Beam Combining Based on Divided Pulse Sagnac Geometry
  受賞者：渡邉 謙斗
• 2021年11月 公益財団法人レーザー技術総合研究所 泰山賞 レーザー進歩賞
  標題：世界最高性能ペタワットレーザーの開発と量子ビーム制御
  受賞者：桐山博光、Alexander S. Pirozhkov、神門正城
• 2021年11月 Outstanding Presentation Award, International Conference on Materials and Systems for Sustainability 2021
  標題：The New Measurement Method for Laser-accelerated Sub-GeV-class Protons using Multiple Coulomb Scattering in an Emulsion Cloud Chamber
  受賞者：浅井孝文
• 2020年9月　光・量子ビーム科学合同シンポジウム2020　ベストポスター賞
  標題：Study of SiC ceramic mirror for high-power laser system
  受賞者：宮坂泰弘
• 2020年9月　日本物理学会2020年秋季大会　領域2学生優秀発表賞
  標題：原子核乾板スタック内での多重クーロン散乱過程を利用したサブGeV級
  レーザー加速陽子線評価手法の開発
  受賞者：浅井孝文
• 2019年12月　神戸大学若手フロンティア研究会2019　ポスター賞（加速器部門賞）
  標題：タンデム加速器を用いた陽子線及び金イオン照射によるトムソンパラボラスペクトロメータの校正
  受賞者：清水和輝、神野智史、金崎真聡、谷池 晃、古山雄一、小田啓二、山内知也、福田祐仁
• 2019年7月　量子科学技術研究開発機構 理事長表彰 研究開発功績賞
  標題：宇宙線発生の仕組みを利用した陽子加速機構に関する研究
  受賞者：福田祐仁、松井隆太郎、岸本泰明
• 2019年3月　日本物理学会第74回年次大会　領域2学生優秀発表賞
  標題：Energetic Ion Acceleration with J-KAREN-P Laser Using Nanometer Thickness Graphene Targets 
  受賞者：T. Minami, H. Habara, T. Hihara, K. Sakai, W. Y. Woon, Y. T. Liao, Y. Fukuda, Ko. Kondo,
              H. Kiriyama, Y. Sakawa, A. Morace, S. Egashira, M. Ota, T. Izumi, T. Morita, M. Takagi,
              K. Oda, T. Yamauchi, M. Kanasaki, K. Morii, T. Asai, K. Sakamoto, K. Shimizu, S. Jinno,
              N. Woolsey, L. Döhl, Y. Kuramitsu
• 2018年9月　第79回応用物理学会秋季学術講演会　放射線分科会学生ポスター賞
  標題：固体飛跡検出器CR-39を用いた水素クラスターのクーロン爆発で加速されるMeV級陽子線の計測
  受賞者：森井厚作、宇野雅貴、浅井孝文、坂本渓太、清水和輝、小田啓二、山内知也、福田祐仁、
  　　　　神野智史、金崎真聡
• 2017年6月　レーザ加工学会誌　ベストオーサー賞
  標題：フェムト秒レーザと金属表面の相互作用により誘起されるレーザナノアブレーション
  受賞者：宮坂泰弘
• 2017年3月　日本物理学会第72回年次大会　領域2学生優秀発表賞
  標題：相対論的透明化領域におけるクラスター内無衝突衝撃波による290 MeV準単色プロトン加速
  受賞者：松井隆太郎、福田祐仁、岸本泰明

 

 

3. プレス発表

• 2023年3月16日「光が金属の中を突き進む！―相対論効果が拓くレーザーイオン加速の新世界―」
• 2022年10月12日「強力なレーザーを使ってエネルギーがそろった純度１００％の陽子ビーム発生に成功－レーザー駆動陽子ビーム加速器の実現へ向けて大きく前進－」
• 2022年2月16日　「世界最強最薄ターゲットによるレーザーイオン加速の実現-グラフェンと超高強度レーザーが切り拓く極限世界-」
• 2021年8月24日　「レーザーで加速された炭素イオンと酸素イオンを固体飛跡検出器で分別検出する手法を開発」
• 2020年 7月16日「高強度のレーザー光による世界最大の電場発生を実証 ― 重イオン加速器の飛躍的な小型化に期待 ―」
• 2020年2月27日「世界最高級強度のレーザー光が引き起こす電子の特異な振る舞いを解明！― 小型重粒子線がん治療装置の実現に向けた重要な知見 ―」
• 2019年1月9日　「宇宙線発生の仕組みを利用した新たな加速器を提案-レーザー駆動の衝撃波を利用して光速に近い陽子線を発生できることを発見-」
• 2017年12月22日 「プラズマの特異点からの強力な軟X線バーストを発見－宇宙でも起こり得る普遍的な新しい放射機構の提案－」