Based on multidimensional particle-in-cell simulations of a short laser pulse interaction with a homogeneous planar target, we perform an optimization study to find the best design parameters for maximizing the number of high-energy electrons generated by a sub-petawatt class laser system for deep gamma radiography purposes. We find that a low-density target with an electron density of 10% of the critical density and a thickness of 240 μm irradiated by a 30 fs 4 J laser pulse can generate 7-nC electron bunches with a mean characteristic energy of 100 MeV.
多次元粒子インセルシミュレーションに基づき、短パルスレーザーと均質な平面ターゲットとの相互作用について、深部ガンマ線ラジオグラフィーを目的としたサブペタワット級レーザーシステムによって生成される高エネルギー電子の数を最大化するための最適な設計パラメータを探索する最適化研究を実施した。臨界密度の10%の電子密度を有し、厚さ240μmの低密度ターゲットに、30fs、4Jのレーザーパルスを照射することで、平均特性エネルギーが100MeVの7nCの電子バンチを生成できることが見出された。