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Pegoraro, F.*; Bulanov, S. V.; Esirkepov, T. Z.; 神門 正城; Echkina, E.*; Inovenkov, I. N.*; Korn, G.*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 653(1), p.153 - 155, 2011/10
The transverse expansion of a thin foil accelerated in the RPDA regime can be exploited in order to increase the ion energy and the acceleration efficiency at the expense of decreasing the number of accelerated particles. In the relativistic regime, the ions become phase-locked with respect to the electromagnetic wave. The use of an optimal laser pulse shape makes it possible to keep the expanding foil opaque to the laser radiation. This provides a new approach in order to enhance the energy of laser accelerated ions significantly.
Pegoraro, F.*; Bulanov, S. V.; Esirkepov, T. Z.; 神門 正城; Echkina, E. Yu.*; Inovenkov, I. N.*; Korn, G.*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 653(1), p.153 - 155, 2010/10
被引用回数：2 パーセンタイル：19.86(Instruments & Instrumentation)The transverse expansion of a thin foil accelerated in the RPDA regime can be exploited in order to increase the ion energy and the acceleration efficiency at the expense of decreasing the number of accelerated particles. In the relativistic regime, the ions become phase-locked with respect to the electromagnetic wave.
Bulanov, S. V.; Echkina, E. Yu.*; Esirkepov, T. Z.; Inovenkov, I. N.*; 神門 正城; Pegoraro, F.*; Korn, G.*
Physics of Plasmas, 17(6), p.063102_1 - 063102_12, 2010/06
被引用回数：35 パーセンタイル：78.05(Physics, Fluids & Plasmas)The energy of the ions accelerated by an intense electromagnetic wave in the radiation pressure dominated regime can be greatly enhanced by a transverse expansion of a thin target. The expansion decreases the number of accelerated ions in the irradiated region increasing the energy and the longitudinal velocity of the remaining ions. In the relativistic limit, the ions become phase-locked with respect to the electromagnetic wave resulting in an unlimited ion energy gain. This effect and the use of optimal laser pulse shape provide a new approach for great enhancing the energy of laser accelerated ions.
Bulanov, S. V.; Echkina, E. Yu.*; Esirkepov, T. Z.; Inovenkov, I. N.*; 神門 正城; Pegoraro, F.*; Korn, G.*
Physical Review Letters, 104(13), p.135003_1 - 135003_4, 2010/04
被引用回数：143 パーセンタイル：95.81(Physics, Multidisciplinary)The energy of ions accelerated by an intense electromagnetic wave in the radiation pressure dominated regime can be greatly enhanced due to a transverse expansion of a thin target. The expansion decreases the number of accelerated ions in the irradiated region resulting in an increase in the ion energy and in the ion longitudinal velocity. In the relativistic limit, the ions become phase locked with respect to the electromagnetic wave resulting in unlimited ion energy gain.
Echkina, E. Yu.*; Inovenkov, I. N.*; Esirkepov, T. Z.; Pegoraro, F.*; Borghesi, M.*; Bulanov, S. V.
Plasma Physics Reports, 36(1), p.15 - 29, 2010/01
When the laser pulse radiation pressure is dominant, the efficiency of the laser energy transformation into the energy of relativistic ions is very high. The energy and luminosity scalings in the RPDA regime are presented.
Echkina, E. Yu.*; Inovenkov, I. N.*; Esirkepov, T. Z.; Pegoraro, F.*; Borghesi, M.*; Bulanov, S. V.
Plasma Physics Reports, 36(1), p.15 - 29, 2010/01
被引用回数：14 パーセンタイル：8.06(Physics, Fluids & Plasmas)When the dominant mechanism for ion acceleration is the laser radiation pressure, the conversion efficiency of the laser energy into the energy of relativistic ions may be very high. Stability analysis of a thin plasma layer accelerated by the radiation pressure shows that Raleigh-Taylor instability may enhance plasma inhomogeneity. In the linear stage of instability, the plasma layer decays into separate bunches, which are accelerated by the radiation pressure similarly to clusters accelerated under the action of an electromagnetic wave. The energy and luminosity of an ion beam accelerated in the radiation pressure dominated regime a calculated.
Echkina, E. Yu.*; Inovenkov, I. N.*; Esirkepov, T. Z.; 福田 祐仁; Koga, J. K.; Bulanov, S. V.
Laser Physics, 19(2), p.228 - 230, 2009/02
被引用回数：5 パーセンタイル：29.51(Optics)We present the results of 3D PIC and 2D PIC simulations of the ultra short high irradiance laserpulse interaction with targets where the plasma containing multicomponent cluster targets and multi-clustercloud is embedded in an underdense plasma. In both cases the laser radiation expels the electrons from the clusters and ejects them into the wake plasma wave generated by the ultrashort laser pulse in the underdense plasma. This provides a novel mechanism for the electron injection into the wake field for acceleration.
福田 祐仁; 赤羽 温; 青山 誠; 林 由紀雄; 本間 隆之; 井上 典洋*; 神門 正城; 金沢 修平; 桐山 博光; 近藤 修司; et al.
Physics Letters A, 363(2-3), p.130 - 135, 2007/02
高強度レーザー励起航跡場による電子加速は、レーザープラズマ加速器の原理検証や極短パルスX線源開発にとって重要な役割を果たしている。最近、準単色の電子発生が報告され注目を浴びているが、電子注入過程のコントロールによる準単色電子のエネルギー制御と安定化が今後の研究課題となっている。本研究では、強光子場中でのクラスター媒質を用いた電子加速実験を行い、レーザープラズマ加速におけるクラスターの役割について調べた。その結果、クラスター媒質を用いて初めて、指向性を有する相対論電子の発生に成功した(最大エネルギー=58MeV)。電子エネルギー分布は、温度の異なる2つの成分から構成されている。2D-PICシミュレーションによる解析から、高エネルギー成分を構成する電子は、レーザー光との相互作用によってクラスターから生成した電子が、レーザー光に注入され、その後、レーザー光によって直接加速されて生成したものであることが明らかとなった。
福田 祐仁; 赤羽 温; 青山 誠; 桐山 博光; 山川 考一; 森 道昭; 神門 正城; 小瀧 秀行; 益田 伸一*; Echkina, E. Yu.*; et al.
no journal, ,
相対論的強レーザー場(
W/cm
)とArクラスターとの相互作用により、指向性(エミッタンス=0.4
mm mrad)を有する相対論電子(最大エネルギー58MeV,総電荷=2nC)の発生に成功した。30MeV以上の高エネルギー電子は、クラスターとレーザー光との相互作用によって注入され、その後、レーザー光によって直接加速され生成したものであることが、PICシミュレーションによる解析から明らかとなった。
福田 祐仁; 赤羽 温; 林 由紀雄; 本間 隆之; 井上 典洋*; 神門 正城; 金沢 修平; 桐山 博光; 近藤 修司; 小瀧 秀行; et al.
no journal, ,
高強度レーザー励起航跡場による電子加速は、レーザープラズマ加速器の原理検証や極短パルスX線源開発にとって重要な役割を果たしている。最近、準単色の電子線発生が報告され注目を浴びている。従来、これら研究はヘリウムなどのガスターゲットを用いて行われてきた。本研究では、クラスターターゲットを用いた相対論電子線発生実験を行い、レーザープラズマ加速におけるクラスターの役割について調べた。その結果、相対論的強レーザー場(3.5
10
W/cm)とアルゴンクラスターとの相互作用により、指向性(エミッタンス=0.4 mm mrad)を有する相対論電子(最大エネルギー=58MeV, 総電荷=2.1nC)の発生に成功した。PICシミュレーションによる解析から、30MeV以上の高エネルギー電子は、クラスターとレーザー光との相互作用によって注入され、その後、レーザー光によって直接加速され生成したものであることがわかった。
福田 祐仁; 赤羽 温; 青山 誠; 林 由紀雄; 本間 隆之; 神門 正城; 金沢 修平; 桐山 博光; 近藤 修司; 小瀧 秀行; et al.
no journal, ,
高強度レーザー励起航跡場による電子加速は、レーザープラズマ加速器の原理検証や極短パルスX線源開発にとって重要な役割を果たしている。最近、準単色の電子発生が報告され注目を浴びているが、電子注入過程のコントロールによる準単色電子のエネルギー制御と安定化が今後の研究課題となっている。本研究では、強光子場中でのクラスター媒質を用いた電子加速実験を行い、レーザープラズマ加速におけるクラスターの役割について調べた。その結果、クラスター媒質を用いて初めて、指向性を有する相対論電子の発生に成功した(最大エネルギー=58MeV)。電子エネルギー分布は、温度の異なる2つの成分から構成されている。2D-PICシミュレーションによる解析から、高エネルギー成分を構成する電子は、レーザー光との相互作用によってクラスターから生成した電子が、レーザー光に注入され、その後、レーザー光によって直接加速されて生成したものであることが明らかとなった。
