大規模プロジェクト型

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大規模プロジェクト型

技術テーマ「粒子加速器の革新的な小型化及び高エネルギー化につながるレーザープラズマ加速技術」

粒子加速器は、物理学、化学、生物学、工学、農学、医学、薬学、考古学など幅広い分野の研究に応用され、物質や生命の謎の解明研究や、社会の身近な産業分野で活用されている。近年、粒子加速に必要な長さを革新的に小型化できる、高強度レーザーを利用したレーザープラズマ粒子加速技術が進展しており、本技術による粒子加速器の小型化により、加速器をより身近に活用できる機会を大幅に拡大することが期待される。

レーザー駆動による量子ビーム加速器の開発と実証

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研究開発代表者

佐野 雄二exlink

研究開発期間 2017年11月~
グラント番号 JPMJMI17A1
研究概要 研究概要粒子加速器の革新的な小型化及び高エネルギー化につながるレーザープラズマ加速技術(PDF:1.3MB)
新技術説明会 新技術説明会exlink

目的:
レーザープラズマ加速技術によって粒子加速器の大幅な小型化を達成し、新材料や新薬の開発、粒子線がん治療への応用など、社会実装を通して工学、化学、医学など幅広い分野に貢献し、科学技術創造立国としての基盤を提供する。

研究概要:
粒子加速器は学術、産業、医療など幅広い分野で利用されているが、装置の巨大さと高額な建設費が普及を妨げている。本課題では、従来の加速技術と比べて加速勾配が数桁高いレーザープラズマ加速技術により、粒子加速器の大幅な小型・低価格化を実現し、以下のような社会実装を推進する。

➢ 小型電子加速器の開発により放射光やFEL利用の利便性を高め、基礎から応用までの幅広い研究および新材料や新薬の開発等の産業利用における強力な基盤装置としての活用を図る
➢ 小型イオン加速器の開発により粒子線がん治療器等の医療用加速器の導入・運用コストを低減し、既存病院への導入を図ることにより、健康寿命の延伸と医療費の削減に貢献する
➢ 粒子加速用の高安定・高出力・小型レーザーの実用化により国産レーザーの世界市場への参入を図り、新たな応用への製品投入など産業の拡大・発展に貢献する

画像

研究開発実施体制

 量子科学技術研究開発機構、理化学研究所
 自然科学研究機構 分子科学研究所、大阪大学、
 高輝度光科学研究センター、電気通信大学、高エネルギー加速器研究機構

プロジェクトHP

https://lpa.ims.ac.jpexlink

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