Fast electron transport as well as bremsstrahlung emissions induced by relativistic intense laser solid interactions are investigated with a newly developed particle-in-cell (PIC) simulation code. This PIC code is capable of simulating intense laser-solid interactions by taking into account many coupled physical processes, like laser-plasma interaction, ionization dynamics, collisional dynamics, electron transport and photon emission. The target effects can be distinguished according to their intrinsic atomic properties. In this work, aluminium, copper, and gold targets with different thickness are considered. It is shown that with the fixed laser intensity of 1020 W cm−2, the angular distribution of bremsstrahlung emission, significantly depends on target material and target thickness. For low Z material, the electrons and the emitted photons tend to be collimated along the laser propagation direction. For high Z material, the angular distribution is broader, which is attributed to the self-generated resistive magnetic field-induced electron momentum divergence. Moreover, the simulation result shows that for Al target, the total emission energy increases with decreasing target thickness, because electron refluxing induces considerable backward emission. Comparatively, for Au target, the electron refluxing effect on the total emission energy can be ignored, because the backward emission is somewhat buried within the broad distribution.
相対論的強度のレーザーと固体との相互作用によって誘起される高速電子輸送および制動放射放出は、新たに開発された粒子インセル（PIC）シミュレーションコードを用いて研究される。このPICコードは、レーザー・プラズマ相互作用、電離ダイナミクス、衝突ダイナミクス、電子輸送、光子放出など、多くの結合した物理過程を考慮することにより、強度の高いレーザーと固体との相互作用をシミュレートすることが可能である。ターゲット効果は、その固有の原子特性に基づいて区別することができる。本研究では、異なる厚さのアルミニウム、銅、金のターゲットが考慮される。レーザー強度を10^20 W cm^-2に固定した場合、制動放射放出の角度分布は、ターゲット材料およびターゲット厚さに顕著に依存することが示される。低Z材料の場合、放出される電子および光子は、レーザー伝搬方向に沿ってコリメートされる傾向がある。高Z材料の場合、角度分布はより広がりを示し、これは自己生成抵抗性磁場によって誘起される電子運動量の発散に起因する。さらに、シミュレーション結果は、Alターゲットの場合、電子のリフラックス（反射循環）がかなりの後方放出を誘起するため、総放出エネルギーはターゲット厚さの減少とともに増加することを示している。比較として、Auターゲットの場合、後方放出は広がった分布にある程度埋もれるため、総放出エネルギーに対する電子リフラックスの影響は無視できることが示される。