We propose a new ion acceleration scheme of irradiating a thin solid target with an ultraintense circularly polarized Laguerre–Gaussian (LG) laser pulse. Three-dimensional particle-in-cell simulations are performed to demonstrate that this scheme can generate a low-divergence high-density relativistic proton jet. By this scheme, the number of protons emitted with a small angle (<1°) from the laser axis can be more than tens of times as high as that of the protons accelerated by a circularly polarized Gaussian pulse. The inward ponderomotive force of the LG pulse drives such a proton beam along the laser axis.
我々は、超高強度の円偏光ラゲールガウス（LG）レーザーパルスで薄膜固体ターゲットを照射するという新しいイオン加速スキームを提案する。三次元粒子セルシミュレーションにより、このスキームが低発散・高密度の相対論的陽子ビームを生成できることを実証する。このスキームにより、レーザー軸から1°未満の小角度で放出される陽子の数は、円偏光ガウスパルスで加速された陽子の数の10倍以上に達する。LGパルスの内向きのポンデロモーティブ力が、このような陽子ビームをレーザー軸に沿って駆動する。