Interaction of electromagnetic waves with plasma in the radiation-dominated regime

放射が優勢な領域での荷電粒子と超強電磁波との相互作用

Bulanov, S. V.*; Esirkepov, T. Z.; Koga, J. K.; 田島 俊樹

Bulanov, S. V.*; Esirkepov, T. Z.; Koga, J. K.; Tajima, Toshiki

放射の反作用の効果が優勢な条件の下でのプラズマ粒子と相対論的高強度電磁波との相互作用,レーザー-クラスター相互作用による短パルス電磁放射、及び薄いプラズマスラブへの放射圧の作用によるイオン加速について考察する。さらに、対向伝播プラズマ破砕波すなわち相対論的飛翔放物鏡によるレーザーパルス圧縮,周波数上昇、及び集光に基づいて、超高強度電磁場を生成する手法についても示唆する。

The plasma particle interaction with a relativistically intense electromagnetic wave under the conditions when the radiation reaction effects are dominant is considered. We consider the short electromagnetic pulse emission during laser-cluster interaction and the ion acceleration due to the radiation pressure action on a thin plasma slab. A method to generate ultrahigh intense electromagnetic fields is suggested, based on the laser pulse compression, carrier frequency up-shifting and focusing by a counter-propagating breaking plasma wave, relativistic flying parabolic mirror.