The most investigated ion acceleration mechanisms in solid targets driven by intense laser pulses are revisited, including the target normal sheath acceleration (TNSA), radiation pressure acceleration (RPA), hybrid scheme of radiation pressure-sheath acceleration and Coulomb explosion (CE). In these acceleration mechanisms, the competition, between thermal pressure, radiation pressure and electrostatic pressure, decides the acceleration dynamics. Thermal pressure induced by hot electrons dominates TNSA, while RPA is ideally driven by steady radiation pressure and CE is mainly governed by the electrostatic pressure stored in the target. Two-dimensional particle-in-cell simulations are performed to display and elucidate this dynamical evolution among different mechanisms by changing the target thickness.
強力なレーザーパルスによって駆動される固体ターゲットにおける最も研究されているイオン加速メカニズムを再検討する。これには、ターゲットノーマルシース加速(TNSA)、放射圧加速(RPA)、ハイブリッド方式の放射圧-シース加速、およびクーロン爆発(CE)が含まれる。これらの加速メカニズムにおいて、熱圧、放射圧、静電圧の間の競合が加速ダイナミクスを決定する。熱電子によって誘起される熱圧はTNSAを支配し、一方RPAは理想的には定常的な放射圧によって駆動され、CEは主にターゲット内に蓄積された静電圧によって支配される。ターゲット厚を変化させることによって、これらのメカニズム間の動的進化を実証し、解明するために、2次元粒子インセルシミュレーションを実施する。