Proton acceleration due to anisotropic coulomb explosion of a double-layer target irradiated by an intense laser pulse

高強度レーザーパルスによるダブルレイヤーターゲットの非等方クーロン爆発を用いた陽子加速

守田 利昌; Bulanov, S. V.; Esirkepov, T. Z.; Koga, J. K.; 神門 正城

Morita, Toshimasa; Bulanov, S. V.; Esirkepov, T. Z.; Koga, J. K.; Kando, Masaki

ダブルレイヤーターゲットへ数百TWのレーザーパルスを照射したときのイオン加速について研究した。ダブルレイヤーターゲットのファーストレイヤーにチャージマス比の高い物質を用いた方が、ターゲットの激しいクーロン爆発が生じ、陽子は長い間加速されこととなり、より高いエネルギーの陽子が得られることを理論的検討と3次元PICシミュレーションで示す。そして、最適な条件を用いることで、高エネルギーで高品質な陽子の生成が可能であることを示す。

It is shown analytically and by three-dimensional particle-in-cell simulations that higher energy protons are obtained by using material with a high charge-to-mass ratio in the first layer of a double-layer target, because a strong Coulomb explosion occurs in such a material. As a result, the protons keep accelerating for a longer time. Using the optimal conditions for the target, it is shown that high energy and high quality protons can be generated.