Using three-dimensional particle-in-cell simulations, we further investigate the electron and ion acceleration from femtosecond laser–plasma peeler scheme which was proposed in our recent paper (Shen et al 2021 Phys. Rev. X 11 041002). In addition to the standard setup where a laser pulse impinges on an edge of a single tape target, two new variants of the target, i.e. a parallel tape and a cross tape target, were proposed, where strong surface plasma waves can also be efficiently excited at the front edges of the target. By using a tabletop 200 TW-class laser pulse, we observe generation of high-flux, well-collimated, superponderomotive electrons. More importantly, quasimonoenergetic proton beams can always be obtained in all the three setups, while with the single tape case, the obtained proton beam has the highest peak energy and narrowest spectrum.
三次元粒子インセルシミュレーションを用いて、我々は最近の論文（Shen et al 2021 Phys. Rev. X 11 041002）で提案したフェムト秒レーザー・プラズマピーラー方式による電子および陽子の加速をさらに調査する。標準的な構成である単一テープターゲットの端にレーザーパルスが入射する場合に加えて、平行テープおよび交差テープという2つの新しいターゲット変種を提案し、これらのターゲット前縁においても強力な表面プラズマ波が効率的に励起され得ることを示す。卓上型200TW級レーザーパルスを用いることにより、高フラックスで高コリメートされた超ポンデロモーティブ電子の生成を観測する。さらに重要なことに、3つの構成すべてにおいて準単色陽子ビームを常に得ることができる一方、単一テープの場合に得られる陽子ビームが最高のピークエネルギーと最も狭いスペクトル幅を有する。