Enhanced stimulated Brillouin scattering and stimulated Raman scattering are shown in comparable-mass plasma by considering charge state through a simplified theoretical model and particle-in-cell simulations. We present a more general dispersion relation of plasma wave with arbitrary mass ratio and charge state compared to the previous electron–positron plasma study. Further, the ion-bulk mode is responsible for Brillouin amplification from kinetic analysis. Higher intensities of seed laser pulse amplification through stimulated Brillouin scattering are observed in βZ = 1 type plasmas and β = 1 type plasmas as Z increases; the former is caused by kinetic effects, while the latter is due to the higher growth rates of instability. Our results will have potential application in pulse amplification in the comparable-mass plasmas with charge state Z > 1, such as plasma of .
同程度の質量を持つプラズマにおいて、簡略化された理論モデルとパーティクルインセルシミュレーションを用いることで、電荷状態を考慮した誘導ブリルアン散乱と誘導ラマン散乱の増強が示されている。我々は、従来の電子-陽電子プラズマの研究と比較して、任意の質量比と電荷状態を持つプラズマ波動に対するより一般的な分散関係を提示する。さらに、運動論的解析から、イオンバルクモードがブリルアン増幅の原因であることが明らかにされた。βZ = 1型プラズマおよびβ = 1型プラズマにおいて、Zが増加するにつれて、誘導ブリルアン散乱によるシードレーザー増幅のより高い強度が観測される。前者は運動論的効果によるものであり、後者は不安定性のより高い成長率によるものである。我々の結果は、電荷状態Z > 1を持つ同程度の質量のプラズマ、例えば、のプラズマにおけるパルス増幅に応用できる可能性がある。