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Tunable high-energy ion source via oblique laser pulse incident on a double-layer target

ダブルレイヤーターゲットへの斜め入射レーザーを用いた調整可能な高エネルギーイオン源

守田 利昌; Esirkepov, T. Z.; Bulanov, S. V.; Koga, J. K.; 山極 満

Morita, Toshimasa; Esirkepov, T. Z.; Bulanov, S. V.; Koga, J. K.; Yamagiwa, Mitsuru

レーザー加速による高品質プロトンビーム生成において、ターゲットに対してレーザーを斜めに入射した場合について3次元PICシミュレーションにより調査した。ターゲットは重い原子の表面に薄く水素を配置したダブルレイヤーターゲットを用いた。斜め照射において生成プロトンのエネルギーはある角度で最大値を示し、その値は垂直にレーザーを入射したケースよりはるかに大きな値となることを示す。また、生成されたプロトンはターゲットの垂直方向に対して少しの角度を有しており、この角度は生成プロトンのエネルギーとターゲットの傾斜角度で表わされることを示す。

The laser-driven acceleration of high quality proton beams from a double-layer target, comprised of a high-Z ion layer and a thin disk of hydrogen, is investigated with three-dimensional particle-in-cell simulations in the case of oblique incidence of a laser pulse. It is shown that the proton beam energy reaches its maximum at a certain incidence angle of the laser pulse, where it can be much greater than the energy at normal incidence. The proton beam propagates at some angle with respect to the target surface normal, as determined by the proton energy and the incidence angle.

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パーセンタイル:80.8

分野:Physics, Multidisciplinary

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