Simultaneous generation of ions and high-order harmonics from thin conjugated polymer foil irradiated with ultrahigh contrast laser

高コントラストレーザーをポリマーフォイルに照射したときのイオンと高次高調波の同時発生

Choi, I. W.*; Kim, I. J.*; Pae, K. H.*; Nam, K. H.*; Lee, C.-L.*; Yun, H.*; Kim, H. T.*; Lee, S. K.*; Yu, T. J.*; Sung, J. H.*; Pirozhkov, A. S.; 小倉 浩一; 織茂 聡; 大道 博行; Lee, J.*

Choi, I. W.*; Kim, I. J.*; Pae, K. H.*; Nam, K. H.*; Lee, C.-L.*; Yun, H.*; Kim, H. T.*; Lee, S. K.*; Yu, T. J.*; Sung, J. H.*; Pirozhkov, A. S.; Ogura, Koichi; Orimo, Satoshi; Daido, Hiroyuki; Lee, J.*

高コントラストレーザーを410W/cmの強度でポリマーに照射し、イオンと第2高調波を同時に発生させたことを報告する。陽子の最大エネルギーは8MeVでターゲットノーマル方向に加速された。強い第2高調波は6%の強度でレーザー反射方向に発生した。2次元計算コードによって、陽子と高次高調波の同時発生を示し、レーザーと粒子線の応用の可能性を示している。

We report the manufacturing of a thin foil target made of conjugated polymer, and the simultaneous observation of laser accelerated ions and second harmonic radiation, when irradiated with ultrahigh-contrast laser pulse at a maximum intensity of 410 W/cm. Maximum proton energy of 8 MeV is achieved along the target normal direction. Strong second harmonic with over 6% energy ratio compared to fundamental is emitted along the specular direction. Two-dimensional particle-in-cell simulations confirm the simultaneous generation of protons and high-order harmonics, which demonstrates the feasibility of applications requiring particle and radiation sources at once, effectively using the same laser and target.