九州大学大学院総合理工学研究院の諫山翔伍助教、量子科学技術研究開発 (QST)・関西光量子科学研究所の福田祐仁上席研究員、大阪大学大学院工学研究科の蔵満康浩教授らの研究グループは、QST関西研の高強度レーザーJ-KAREN-Pを厚さ100 μmのフォームターゲットに照射しました。フォームターゲットの密度を利用してレーザー光と共に進むプラズマの波を制御し、イオンを波に乗せて加速するイオン航跡場加速「Bow-wake加速」を起こすことで陽子を最大60 MeVまで加速することに成功しました。
本成果は、宇宙と共通するイオン加速機構の理解と応用に向けた道筋を示し、次世代レーザー駆動イオン加速器の開発や宇宙線研究の新たな展開につながるものです。