Controlling the generation of high frequency electromagnetic pulses with relativistic flying mirrors using an inhomogeneous plasma

非一様密度プラズマを使った相対論飛翔鏡による電磁波周波数の制御

Lobet, M.*; 神門 正城; Koga, J. K.; Esirkepov, T. Z.; 中村 龍史; Pirozhkov, A. S.; Bulanov, S. V.

Lobet, M.*; Kando, Masaki; Koga, J. K.; Esirkepov, T. Z.; Nakamura, Tatsufumi; Pirozhkov, A. S.; Bulanov, S. V.

非一様密度プラズマ中での相対論飛翔鏡による高周波電磁波の制御方法の提案を行った。波束崩壊の閾値は局所的なプラズマ密度に依存する。反射電磁波の圧縮、チャープ、周波数上昇が粒子シミュレーションにより確認された。プラズマ密度分布を適切に調節することで、反射光の特性を制御できることを明らかにした。

A method for the controlled generation of intense high frequency electromagnetic fields by a breaking Langmuir wave (relativistic flying mirrors) in a gradually inhomogeneous plasma is proposed. The wave breaking threshold depends on the local plasma density gradient. Compression, chirping and frequency multiplication of an electromagnetic wave reflected from relativistic mirrors is demonstrated using Particle-In-Cell simulations. Adjusting the shape of the density profile enables control of the reflected light properties.