Laser hole boring is a process of ion expulsion from the path of an intense laser beam under the effect of the ponderomotive force. It is considered as a method for more efficient electron energy deposition in fast ignition of inertial fusion reactions. Analysis of the electron dynamics on the laser–plasma interface shows that the hole boring efficiency can be significantly enhanced by an appropriate temporal shaping of the laser pulse. The pulse shape optimization is carried out with a newly developed fast quasi-neutral particle-in-cell (PIC) code and verified with the full PIC simulations.
レーザーホールボーリングは、ポンデロモーティブ力の効果により、強力なレーザービームの経路からイオンを排除するプロセスである。これは、慣性核融合の高速点火において、より効率的な電子エネルギー堆積を実現する方法として考えられている。レーザーとプラズマの界面における電子ダイナミクスの解析により、ホールボーリング効率は、レーザーパルスの適切な時間整形によって大幅に向上できることが示された。パルス形状の最適化は、新たに開発した高速準中性パーティクルインセル（PIC）コードを用いて実施され、その結果は完全なPICシミュレーションによって検証された。