The formation of a high-energy ion beam suitable for driving nuclear fusion reactions and producing MeV neutrons was investigated. The interaction of intense ultra short laser pulses with a double-layer thin foil for the production of MeV deuterons was studied theoretically and numerically simulated using a two-dimensional electromagnetic particle-in-cell model. The directionality and energy of the deuteron beam, specifically the conversion efficiency of laser energy into deuteron kinetic energy, and deuteron energy and angular distribution functions are studied as a function of peak laser intensity, laser pulse duration and target thickness. A range of parameters was determined for which a highly directional deuteron beam is generated.
高エネルギーイオンビームの生成は、核融合反応を駆動するために適したものであり、調査された。MeV重陽子の生成のための、強力な超短レーザーパルスと二層薄膜との相互作用が研究された。MeV重陽子の生成のための、強力な超短レーザーパルスと二層薄膜との相互作用が、二次元粒子インセルモデルを用いて理論的に研究され、数値シミュレーションされた。重陽子ビームの指向性とエネルギー、具体的にはレーザーエネルギーから重陽子運動エネルギーへの変換効率、および重陽子のエネルギー・角度分布関数が、ピークレーザー強度、レーザーパルス持続時間、ターゲット厚さの関数として研究された。高指向性の重陽子ビームが生成されるパラメータ範囲が決定された。