High intensity laser-driven proton acceleration from micromachined targets is studied experimentally in the target-normal-sheath-acceleration regime. Conical pits are created on the front surface of flat aluminium foils of initial thickness 12.5 and 3 μm using series of low energy pulses (0.5–2.5 μJ). Proton acceleration from such micromachined targets is compared with flat foils of equivalent thickness at a laser intensity of 7 × 1019 W cm−2. The maximum proton energy obtained from targets machined from 12.5 μm thick foils is found to be slightly lower than that of flat foils of equivalent remaining thickness, and the angular divergence of the proton beam is observed to increase as the depth of the pit approaches the foil thickness. Targets machined from 3 μm thick foils, on the other hand, show evidence of increasing the maximum proton energy when the depths of the structures are small. Furthermore, shallow pits on 3 μm thick foils are found to be efficient in reducing the proton beam divergence by a factor of up to three compared to that obtained from flat foils, while maintaining the maximum proton energy.
高強度レーザー駆動陽子加速が、マイクロ加工されたターゲットを用いて、ターゲットノーマルシース加速領域において実験的に研究された。初期厚さ12.5μmおよび3μmの平坦なアルミニウム箔の前面に、一連の低エネルギーパルス（0.5–2.5μJ）を用いて円錐状のピットが作製された。このようなマイクロ加工ターゲットからの陽子加速は、同等の厚さの平坦な箔と、7×10¹⁹ W cm⁻²のレーザー強度において比較された。12.5μm厚の箔から加工されたターゲットから得られた最大陽子エネルギーは、同等の残存厚さを有する平坦な箔のそれよりもわずかに低いことが見出され、陽子ビームの角度発散は、ピットの深さが箔の厚さに近づくにつれて増加することが観察された。一方、3μm厚の箔から加工されたターゲットは、構造の深さが小さい場合に最大陽子エネルギーの増加の証拠を示した。さらに、3μm厚の箔上の浅いピットは、最大陽子エネルギーを維持しつつ、平坦な箔から得られるものと比較して、陽子ビームの発散を最大3倍に減少させるのに有効であることが見出された。