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Experimental and computational characterization of hydrodynamic expansion of a preformed plasma from thin-foil target for laser-driven proton acceleration

薄膜ターゲットを用いたレーザー駆動陽子加速に向けた流体膨張プリプラズマの実験と計算による特性評価

匂坂 明人; 長友 英夫*; 大道 博行; Pirozhkov, A. S.; 小倉 浩一; 織茂 聡; 森 道昭; 西内 満美子; 余語 覚文; 加道 雅孝

Sagisaka, Akito; Nagatomo, Hideo*; Daido, Hiroyuki; Pirozhkov, A. S.; Ogura, Koichi; Orimo, Satoshi; Mori, Michiaki; Nishiuchi, Mamiko; Yogo, Akifumi; Kado, Masataka

レーザー駆動陽子発生でのプリプラズマの電子密度分布を評価するため、高強度チタンサファイアレーザーのプリパルスやASEによって生成される薄膜ターゲットからのプリプラズマを、2倍高調波のプローブ光によって計測した。さらに、メインパルス前のASEの時間幅を変え、ターゲット表面のプリプラズマサイズを減らすことで、高エネルギー陽子が得られた。また2次元流体コードによるシミュレーションを行った結果、レーザー入射側の低電子密度領域($$sim$$4$$times$$10$$^{19}$$ cm$$^{-3}$$)において、実験結果に近づくことがわかった。

We characterize the electron density distributions of preformed plasma for laser-accelerated proton generation. The preformed plasma of a thin-foil target is generated by prepulse and ASE of a high-intensity Ti:sapphire laser and is measured with an interferometer using a second harmonic probe beam. High-energy protons are obtained by reducing the size of the preformed plasma by changing the ASE duration before main pulse at the front side of the target. Simulation results with two-dimensional radiation hydrodynamic code are close to the experimental results for low-density region $$sim$$4$$times$$10$$^{19}$$ cm$$^{-3}$$ at the front side.

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パーセンタイル:76.62

分野:Physics, Fluids & Plasmas

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