使用多个常规激光束产生10 kT轴向磁场：针对kJ PW级激光设施的敏感性研究

强多千特斯拉磁场在高能量密度科学和实验室天体物理学中有多种应用，但不易获得。在我们之前的工作中[Y. Shi et al., Phys. Rev. Lett. 130, 155101 (2023)]，我们开发了一种新方法，通过使用多个指向方向有扭转的常规激光束来产生此类磁场。该方法特别适用于多千焦耳拍瓦级激光系统，如SG-II UP，这些系统设计有多个线偏振子束。利用三维动力学粒子网格模拟，我们研究了原理验证实验的关键因素，如激光偏振、相对脉冲延迟、相位偏移、指向稳定性和靶结构，及其对磁场产生的影响。我们的总体结论是，该方法非常稳健，可以在广泛的激光参数和等离子体条件下实现。我们还对轴向磁场构型、方位角电子电流以及电子和离子轨道角动量密度进行了深入分析。在简单模型的支持下，我们的分析表明，轴向磁场由于热电子的膨胀而衰减。