多拍瓦激光驱动的高能离子致密块

激光驱动离子加速器相比传统加速器具有体积小、密度高和束团时间短的优势。然而，在实际应用中同时提高激光驱动离子束的产额和质量仍具挑战性。在此，我们提出一种方案，利用新兴的多拍瓦激光和密度调制靶来解决这一挑战。密度调制靶使其离子能被激光辐射压力作为致密块均匀加速。此外，通过将靶嵌入足够厚的基底中，可显著改善加速离子的束流质量，这抑制了热电子回流从而减轻等离子体加热。粒子在胞模拟表明，在强度约1022 W/cm2的激光脉冲作用下，几微米固体密度等离子体中的几乎所有离子都能被均匀加速到约光速的25%。由此产生的高能离子致密块可驱动聚变点火，更一般地可创造具有前所未有的高能量密度的物质。