Proton acceleration by oblique laser pulse incidence 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パルスによるプロトン加速

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

ダブルレイヤーターゲットへ、レーザーパルスを斜め入射した時の高品質なプロトン加速について、3次元PICシミュレーションを用い研究した。ダブルレイヤーターゲットとは、high-Zイオン層の上に薄く小さな水素の層が配置されたターゲットである。生成プロトンのエネルギーは、あるレーザー入射角度で最大となり、それはレーザー垂直入射より大きな値となる。また、生成プロトンバンチは、ターゲットの表面に対して傾いており、その傾きはプロトンのエネルギーとレーザー入射角度で表わされる。

We investigate high quality laser proton acceleration with three dimensional particle-in-cell simulations for oblique incidence of the laser pulse on a double-layer target. The double-layer target is composed of a high-Z ion layer coated by a thin and narrow hydrogen patch. The highest proton energy gain is achieved at a certain incidence angle at which the fast proton maximum energy is much grater than the case of normal incidence. The fast protons form a tilted bunch which propagates at some angle with the respect to the normal of the target surface, as determined by the proton energy and the incidence angle.