Laser-driven capacitor coils are widely used to generate intense magnetic fields for various applications in high-energy-density (HED) physics research. Accurate measurement of the magnetic fields is essential but challenging, due to the overlapping contributions from magnetic and electric fields in proton radiography, which is the primary tool diagnosing the field generation around the coils. In this study, we systematically analyze proton radiographs obtained from laser-driven capacitor-coil targets along two orthogonal axes under various electromagnetic field conditions, including magnetic field only, electric field only, and combined electromagnetic fields. By analyzing key features in the radiographs, we distinguish and characterize the respective contributions from magnetic and electric fields. Using detailed simulations validated by experimental benchmarks, methods to isolate and quantify the magnetic field and electric field are given. The methods are successfully applied to determine the electric current and charge distribution in a double coil configuration. Our findings provide insights into improving the diagnostic capability of proton radiography, potentially leading to more accurate measurements of electromagnetic fields and enhancing the utility of laser-driven capacitor coils in HED experiments.
レーザー駆動キャパシターコイルは、高エネルギー密度(HED)物理研究における様々な応用のために、強磁場を生成する手段として広く用いられている。磁場の正確な測定は不可欠であるが、コイル周辺の磁場生成を診断する主要なツールである陽子ラジオグラフィーにおいて、磁場と電場からの寄与が重畳するため、困難を伴う。本研究では、レーザー駆動キャパシターコイルターゲットから得られた陽子ラジオグラフを、磁場のみ、電場のみ、および電磁場の複合といった様々な電磁場条件下で、二つの直交軸に沿って系统的に解析する。ラジオグラフ中の特徴的な構造を解析することにより、磁場と電場からのそれぞれの寄与を識別し、特徴づける。実験的ベンチマークによって検証された詳細なシミュレーションを用いて、磁場と電場を分離し定量化する方法が示される。これらの方法は、二重コイル構成における電流と電荷分布の決定に成功裏に適用される。本研究の知見は、陽子ラジオグラフィーの診断能力を向上させるための洞察を提供し、HED実験におけるレーザー駆動キャパシターコイルの有用性を高める可能性がある。