We provide a review of selected experiments on fast electron transport in solids and plasmas following laser-matter interaction at relativistic intensities. Particular attention is given to precise measurements of intense laser pulses, fast electron energy transfer and the mean kinetic energy of the fast electrons. We discuss in detail mechanism of fast electron energy loss in solid and warm dense targets. We show that stopping due to resistive electric field and collimation due to resistive magnetic field play significant roles in fast electron dynamics. It has also been shown that reducing the size of the target can significantly affect the Kα production from the targets. The use of reduced-mass target can also increase temperature up to 1 keV level, which provides an excellent platform for fast electron transport without assembling the fuel. The pre-pulse is a significant issue in fast ignition for fast electron coupling to the compressed core. Indeed, we have shown using a variety of targets that the laser pre-pulse can significantly reduce transfer of energy farther into the target. In this article, we show that a significant progress has been made in understanding the critical issues of fast electron transport pertinent to fast ignition (FI). This understanding will facilitate a better target design for large scale FI integrated experiments when laser facilities become available.
我々は、相対論的強度でのレーザーと物質の相互作用に続く、固体およびプラズマ中での高速電子輸送に関する選択された実験のレビューを提供する。特に、高強度レーザーパルスの精密測定、高速電子のエネルギー輸送、および高速電子の平均運動エネルギーに注目する。我々は、固体および高密度プラズマ中での高速電子のエネルギー損失機構について詳細に議論する。抵抗性電場による阻止および抵抗性磁場によるコリメーションが、高速電子のダイナミクスにおいて重要な役割を果たすことを示す。また、ターゲットのサイズを小さくすることが、ターゲットからのKα生成に有意に影響を与えることが示されている。縮小質量ターゲットの使用は、温度を1 keVレベルまで上昇させることも可能であり、これは燃料を組み立てることなく高速電子輸送のための優れたプラットフォームを提供する。高速点火における高速電子の圧縮コアへの結合にとって、レーザープレパルスは重要な問題である。実際、我々は多種多様なターゲットを用いて、レーザープレパルスがターゲットのより深部へのエネルギー輸送を有意に減少させ得ることを示した。本稿では、高速点火(FI)に関連する高速電子輸送の臨界課題の理解において、大きな進展がなされたことを示す。この理解は、大規模なFI統合実験がレーザー施設で実施可能となった際に、より優れたターゲット設計を促進するであろう。