非光度パラダイムの高エネルギー加速に向けて

 本連載は,近年進捗が著しいレーザー航跡場加速に関する包括的なレビューを翻訳したものである。原著者はレーザー加速のコンセプト提案者である田島俊樹氏,先駆的なレーザー航跡場加速実験を行なった中島一久氏,レーザー加速の実現に必須だったチャープパルス圧縮の発明者であるジェラルド・ムルー氏の共著である。
 2018年10月2日に発表されたノーベル物理学賞ではレーザーに関わる3氏の研究者が受賞,そのうちの一人が,ジェラルド・ムルー氏である。今日の高強度レーザーの礎がムルー氏によってもたらされていること,その功績に対して敬意を表したい。

4. 非光度パラダイムの高エネルギー加速に向けて

新興加速手法であるレーザー加速の長所の一つは,従来法では全く到達できない極端に高いエネルギー,つまりPeV(1015電子ボルト)へ到達する能力を有することである。フェルミはPeVと言う高エネルギーまで到達することを最初に夢に描いた1)。もし,到達エネルギーが非常に高く,標準の衝突加速器型実験(3節で議論したように,光度がもっとも重要な要求である2))には実現出来ないような事象を検出できたならば,LWFA(Laser Wake Field Acceleration)は非光度(ルミノシティ)パラダイムにおいて,顕著な貢献をすると期待される。PeV領域の様な高エネルギーに到達する事は,レーザー加速でも容易ではない。

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