双脉冲增强靶法线鞘层加速的潜在演示实验的粒子模拟建模
等离子体物理
2021-10-12 v3
摘要
超强激光是各种应用中高能离子的一种有前景的源。Ferri 等人 2019 年描述的一种有趣方法从粒子模拟（Particle-in-Cell）论证：使用两束半能量（半强度）、以接近 45 度入射角到达的激光脉冲，比一束全能量（全强度）脉冲在加速离子方面显著更有效。由于多种原因，在撰写本文时尚未对该增强效应进行真正的实验确认。在本文中，我们执行 2D 粒子模拟，以考察毫焦耳级、峰值强度 5x10^18 W cm^-2 的激光系统是否可用于此类演示实验。此类激光系统可以 kHz 速率运行，应有助于解决进行该实验的一些挑战。尽管研究的强度比 Ferri 等人 2019 年低 3.5 倍，我们发现与具有相同总激光能量的单激光脉冲相比，双脉冲方法将峰值质子能量和向质子的能量转换提高了约三倍。我们还评论了增强的性质，并描述了考察增强如何依赖于两脉冲的空间或时间对齐的模拟。
引用
@article{arxiv.2101.04650,
title = {Particle-in-Cell modeling of a potential demonstration experiment for double pulse enhanced target normal sheath acceleration},
author = {Nashad Rahman and Joseph R. Smith and Gregory Ngirmang and Chris Orban},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.04650},
year = {2021}
}
备注
11 pages, 9 figures