Experimental and theoretical results of relativistic electron transport in cylindrically compressed matter are presented. This experiment, which is a part of the HiPER roadmap, was achieved on the VULCAN laser facility (UK) using four long pulses beams (∼4 × 50 J, 1 ns, at 0.53 µm) to compress a hollow plastic cylinder filled with plastic foam of three different densities (0.1, 0.3 and 1 g cm−3). 2D simulations predict a density of 2–5 g cm−3 and a plasma temperature up to 100 eV at maximum compression. A short pulse (10 ps, 160 J) beam generated fast electrons that propagate through the compressed matter by irradiating a nickel foil at an intensity of 5 × 1018 W cm−2. X-ray spectrometer and imagers were implemented in order to estimate the compressed plasma conditions and to infer the hot electron characteristics. Results are discussed and compared with simulations.
円筒状に圧縮された物質中における相対論的電子輸送の実験的および理論的結果を提示する。この実験はHiPERロードマップの一部であり、英国のVULCANレーザー施設において、3種類の異なる密度(0.1、0.3、1 g cm⁻³)のプラスチックフォームを充填した中空プラスチック円筒を、4本の長パルスビーム(約4×50 J、1 ns、0.53 µm)を用いて圧縮することにより達成された。2次元シミュレーションにより、最大圧縮時における密度2~5 g cm⁻³、プラズマ温度最大100 eVが予測される。短パルス(10 ps、160 J)ビームは、ニッケル箔を5×10¹⁸ W cm⁻²の強度で照射することにより高速電子を生成し、これらの電子が圧縮された物質中を伝播する。X線分光器およびX線イメージング装置を用いて、圧縮されたプラズマの状態を推定し、高速電子の特性を評価した。結果について考察し、シミュレーションとの比較を行う。