1nsの時間分解能と0.01mmの空間分解能を備えた高時空間分解能プラズマ瞬時イメージングシステムを構築した。アルゴン環境下で10 GW/cm²のレーザー条件において、アルミニウムプラズマ中の中性原子（Al I/Ar I）および一次イオン化イオン（Al II/Ar II）の空間分布動的測定を実現した。実験結果は、プラズマが細長い形態を呈し、その軸方向膨張速度が半径方向速度を上回ることを示した。レーザーとアルゴンガス層との強い結合により、衝撃ガス層は高い電離度を示し、アルゴンイオンはアルミ蒸気プルームの核と重なり、その形態特性はレーザー支持爆轟波理論モデルと一致した。さらに、異なるタイプの粒子の寿命について議論し、上位エネルギーレベル差およびイオン再結合過程が励起状態粒子の占有数減衰速度に与える影響メカニズムを明らかにした。本イメージングシステムは観測方向で積分値として強度を取得する従来のイメージング技術の限界を突破し、プラズマ粒子の分布構造と膨張過程の観察に新たな手法を提供する。明らかになったプラズマの時空間進化則は、高精度レーザー誘起破壊分光法応用への理論的支援を期待できる。

レーザー分光学;レーザー誘起プラズマ;レーザー支持爆轟波;粒子分布