Intense particle beams have emerged as an additional, very efficient and highly flexible tool to study high energy density (HED) physics in the laboratory. Theoretical work has shown that particle beams can be employed using two very different dynamic schemes to generate large samples of HED matter in the laboratory. First, by isochoric and uniform heating of the targets and second, by shock compression of matter. GSI Helmholzzentrum für Schwerionenforschung is a very well-known laboratory due to its unique accelerator capabilities. Construction of the Facility for Antiprotons and Ion Research (FAIR) at Darmstadt will increase the beam parameters substantially. This will allow the scientists to perform new experiments in the field of HED physics in unaccessed regions of the parameter space. Over the past decade, extensive theoretical work that is based on sophisticated two- and three-dimensional numerical simulations as well as analytic modeling has been carried out to design new HED physics experiments for the FAIR facility. Four different experiments have been proposed so far and an overview of this work is presented in this paper.
高エネルギー密度（HED）物理を実験室で研究するための追加的かつ極めて効率的で柔軟性の高いツールとして、強力な粒子ビームが登場した。理論的研究により、粒子ビームを用いて実験室で大規模なHED物質を生成するには、2つの異なる動的スキームが適用可能であることが示されている。第一に、標的の等容的かつ均一な加熱、第二に、物質の衝撃圧縮である。GSIヘルムホルツ重イオン研究センター（GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung）は、その独自の加速器能力により非常に有名な研究所である。ダルムシュタットに建設中の反陽子・イオン研究施設（FAIR）は、ビームパラメータを大幅に向上させることになる。これにより、科学者たちは、これまで到達できなかったパラメータ空間の領域において、HED物理の新たな実験を行うことが可能になる。過去10年にわたり、FAIR施設向けの新しいHED物理実験を設計するために、洗練された2次元および3次元数値シミュレーションと解析的モデリングに基づく広範な理論的研究が実施されてきた。これまでに4つの異なる実験が提案されており、本論文ではこれらの研究の概要を提示する。