Correlation of spectral, spatial, and angular characteristics of an ultrashort laser driven proton source

超高強度レーザー生成プロトン源の時間,空間及び角度分布

Ter-Avetisyan, S.*; Schnrer, M.*; Nickles, P. V.*; Sandner, W.*; 中村 龍史; 三間 圀興*

Ter-Avetisyan, S.*; Schnrer, M.*; Nickles, P. V.*; Sandner, W.*; Nakamura, Tatsufumi; Mima, Kunioki*

レーザー駆動イオンの秩序だった振る舞いについて実験的に調べた。加速ビーム群の発生点,放出角に関するスペクトルを解析することで、加速されたイオンの空間及び角度分布の相関を調べた。平板ターゲットと球形のレーザー照射分布の場合、プロトン源の分布はターゲット裏面において軸対称である。このとき、プロトン源の各点から発生したプロトンの振る舞いは、エネルギーが高いほどソースサイズは小さく、かつ放出角度が大きくなっていることが明らかとなった。

The laser driven ion source is highly organized dynamical system. It relies on a well defined interaction between the spatial and momentum distributions of emitted ions. This correlation is found by a consecutive spectral characterization of distinct proton beamlets emitted from different spatial target positions and under different angles. In case of a flat target and a perfectly round laser focal spot, the proton source is circular symmetric and each source point behaves similarly: the higher the proton energy the smaller the source size and the larger the emission angle for a similar source extension. Only the symmetry axis is unique; here all protons are emitted at 0 to the target normal.