In a laser-irradiated plasma, the Langdon effect makes the electron energy distribution function tend to a super-Gaussian distribution, which has important influence on laser plasma instabilities. In this work, the influence of a super-Gaussian electron energy distribution function on the convective stimulated backward Raman scattering and stimulated backward Brillouin scattering is studied systematically for a wide range of typical plasma parameters in the inertial confinement fusion. Distinct behaviors are found for stimulated Raman scattering and stimulated Brillouin scattering in the variation trend of the peak spatial growth rate and the corresponding wavelength of the scattered light. Especially, the Langdon effect on the stimulated Brillouin scattering in plasmas with different ion species and isotopes is analyzed in detail, and the parameter boundary for judging the variation trend of the peak spatial growth rate of stimulated Brillouin scattering with the super-Gaussian exponent is presented for the first time. In certain plasma parameter region, it is found that the Langdon effect could enhance stimulated Brillouin scattering in mixed plasma, which may attenuate the improvement in suppressing stimulated Brillouin scattering by mixing low-Z ions into the high-Z plasma. The comprehension of Langdon effect on stimulated Raman scattering and stimulated Brillouin scattering would contribute to a better understanding of laser plasma instabilities in experiments.
レーザー照射プラズマにおいて、ラングドン効果は電子エネルギー分布関数を超ガウス分布へと偏らせ、これはレーザープラズマ不安定性に重要な影響を及ぼす。本研究では、超ガウス電子エネルギー分布関数が対流性後方ラマン散乱および後方ブリルアン散乱に及ぼす影響を、慣性核融合における典型的なプラズマパラメータの広い範囲にわたって系統的に調べた。その結果、後方ラマン散乱と後方ブリルアン散乱では、ピーク空間成長率と対応する散乱光波長の変化傾向において異なる挙動が見られることが明らかになった。特に、異なるイオン種および同位体を有するプラズマにおける後方ブリルアン散乱に対するラングドン効果を詳細に解析し、超ガウス指数に対する後方ブリルアン散乱のピーク空間成長率の変化傾向を判定するためのパラメータ境界を初めて提示した。特定のプラズマパラメータ領域において、ラングドン効果が混合プラズマ中の後方ブリルアン散乱を増強し得ることが見出され、これは高Zプラズマへの低Zイオンの混合による後方ブリルアン散乱抑制の改善効果を弱める可能性がある。ラングドン効果が後方ラマン散乱および後方ブリルアン散乱に及ぼす影響の理解は、実験におけるレーザープラズマ不安定性のより深い理解に貢献するであろう。