The future applications of the short-duration, multi-MeV ion beams produced in the interaction of high-intensity laser pulses with solid targets will require improvements in the conversion efficiency, peak ion energy, beam monochromaticity and collimation. Regimes based on radiation pressure acceleration (RPA) might be the dominant ones at ultrahigh intensities and most suitable for specific applications. This regime may be reached with present-day intensities using circularly polarized (CP) pulses thanks to the suppression of fast electron generation, so that RPA dominates over sheath acceleration at any intensity. We present a brief review of a previous work on RPA with CP pulses and a few recent results. Parametric studies in one dimension were performed to identify the optimal thickness of foil targets for RPA and to study the effect of a short-scalelength preplasma. Three-dimensional simulations show the importance of 'flat-top' radial intensity profiles to minimize the rarefaction of thin targets and address the issue of angular momentum conservation and absorption.
短時間・多MeVイオンビームの将来の応用には、高強度レーザーパルスと固体ターゲットの相互作用によって生成されるイオンビームの変換効率、ピークイオンエネルギー、ビームの単色性、およびコリメーションの向上が必要となる。放射圧加速(RPA)に基づく機構は、超高強度領域において支配的となり、特定の応用に最も適している可能性がある。この機構は、高速電子の生成が抑制されることにより、現在の強度でも円偏光(CP)パルスを用いて達成できる可能性があり、その結果、任意の強度においてシース加速よりもRPAが支配的となる。本稿では、CPパルスを用いたRPAに関するこれまでの研究と、最近のいくつかの結果を簡潔にレビューする。 foilターゲットの最適な厚みを特定し、短スケール長のプレプラズマの影響を調べるために、一次元パラメトリック研究を実施した。三次元シミュレーションは、薄いターゲットのラrefactionを最小化し、角運動量保存と吸収の問題に対処するための「フラットトップ」径方向強度プロファイルの重要性を示している。