The one-dimensional hydrodynamic expansion of plasmas produced by laser beams focused on thin foil targets is studied by using a self-similar approach. This work is an extension of the London and Rosen model proposed in the context of x-ray laser studies. Here, cases with non-flat-top laser pulses are considered and, for some of these, an exact analytic solution is deduced. The model is useful to study long scale length plasmas, produced by uniform laser irradiation, which become fully underdense during the laser pulse. It predicts the fundamental plasma variables (scale lengths, density, temperature) as a function of the experimental parameters (laser intensity, wavelength and pulse duration, target thickness and composition).
レーザービームが薄膜ターゲットに集光された際に生成されるプラズマの一次元流体力学的膨張を、自己相似法を用いて研究する。この研究は、X線レーザーの文脈で提案されたロンドン・ローゼンモデルの拡張である。ここでは、フラットトップではないレーザーパルスの場合を考察し、その一部については厳密な解析解を導出する。このモデルは、均一なレーザー照射によって生成され、レーザーパルス中に完全に低密度化する長スケール長プラズマの研究に有用である。このモデルは、実験パラメータ(レーザー強度、波長、パルス持続時間、ターゲット厚さおよび組成)の関数として、基本的なプラズマ変数(スケール長、密度、温度)を予測する。