预脉冲和放大自发辐射对拍瓦级激光与薄固体靶相互作用的影响
等离子体物理
2015-06-17 v1
摘要
当有限对比度的拍瓦级激光脉冲照射微米级箔靶时，预脉冲（包括放大自发辐射）会产生预等离子体，其中激光脉冲的超短相对论性强部分（主脉冲）因相对论自聚焦而获得更高强度，并经历快速耗尽，将能量传递给快电子。如果预等离子体厚度最优，主脉冲可以到达靶材，比理想的无限对比度激光脉冲更高效地产生快离子。我们建立了一个具有预等离子体形成的靶材的简单解析模型，并预测了该靶材中辐射压主导的离子加速。利用耗散流体动力学模拟分析了纳秒预脉冲形成的预等离子体。利用多参数粒子模拟 (particle-in-cell) 研究了主脉冲与预等离子体的相互作用。找到了数百 MeV 离子加速的最佳条件，以及包括高次谐波产生在内的对诊断重要的伴随效应。
引用
@article{arxiv.1310.0568,
title = {Prepulse and amplified spontaneous emission effects on the interaction of a petawatt class laser with thin solid targets},
author = {Timur Zh. Esirkepov and James K. Koga and Atsushi Sunahara and Toshimasa Morita and Masaharu Nishikino and Kei Kageyama and Hideo Nagatomo and Katsunobu Nishihara and Akito Sagisaka and Hideyuki Kotaki and Tatsufumi Nakamura and Yuji Fukuda and Hajime Okada and Alexander Pirozhkov and Akifumi Yogo and Mamiko Nishiuchi and Hiromitsu Kiriyama and Kiminori Kondo and Masaki Kando and Sergei V. Bulanov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1310.0568},
year = {2015}
}
备注
20 pages, 17 figures