This book deals with the fundamental physics of numerous plasmaprocesses that occur during laser plasma interactions.The subject matter is related to both basic plasmaphysics and applied physics. The author starts with theessentials of high power lasers whose duration ranges fromnanoseconds to femtoseconds, and then builds up an introductionto plasma physics by describing ionization, well known transportcoefficients (electrical and thermal conductivities, diffusion,viscosity, energy transport etc), Debye length, plasmaoscillations and the properties of the laser induced plasmamedium. The book contains plasma dynamical equations fordescribing the hydrodynamic and kinetic phenomena, andtreating particle dynamics by computer simulation.The ponderomotive force is discussed for small amplitudeelectromagnetic fields in an unmagnetized plasma.However, for intense laser beams one should obtain newexpressions for the relativistic ponderomotive force, whichare totally absent from this book. Furthermore, in laser plasmainteractions strong magnetic fields are produced which willdrastically modify the relativistic ponderomotive forceexpressions. The physics of collisional absorption ofelectromagnetic waves and their propagation in a nonuniformunmagnetized plasma has been elegantly described. The phenomenaof the resonance absorption of laser light is alsodiscussed. Simple models for the parametric processes are developed,while there are no discussions of cavitons/envelope solitons.The latter are usually regarded as possible nonlinear statesof the modulational/filamentational instabilities.Rather, the author presents a description of a K-dV equationfor nonlinear ion-acoustic waves without the laser field.The description of a non-envelope ion-acoustic solitonhas already appeared in many plasma physics textbooks.The book contains a short chapter on the self-similar plasmaexpansion in vacuum, double layers, and charged particleacceleration. However, the author has not touched on theplasma based high energy charged particle accelerators, whichinvolve short intense laser pulses and which are at the frontier ofmodern plasma physics. There is a nice chapter dealing with laserinduced magnetic fields and waves in magnetized plasmas. The physicsand mathematical details of the electron energy transportand heat waves, which are of significant interest in inertialconfinement fusion, are described in depth. Comprehensive studiesof shock waves and rarefaction waves are presented, and theirrelevance to high power pulsed laser drivers is discussed.Finally, the author has given a lucid description of hydrodynamicinstabilities (i.e. the Rayleigh-Taylor, the Richtmyer-Meshkov,the Kelvin-Helmholtz), which are of great importance inlaser-plasma interactions and in astrophysics. It would havebeen nice if the author would have also included a more physicaldescription of the nonlinear evolution of those instabilitieswhich play a significant role in the formation of fingers,bubbles and vortices in laboratories and in astrophysical settings.The book is well written and will serve as a valuable assetfor graduate students and physicists working in the area oflaser plasma interactions and high energy astrophysics.It should also be useful for teaching masters levelcourses on laser plasma interactions. The reviewer highlyrecommends the book to the interested reader.P K Shukla
本書は、レーザーとプラズマの相互作用中に生じる数多くのプラズマ過程の基礎物理学を扱っている。その主題は、基礎プラズマ物理学と応用物理学の両方に関連するものである。著者はまず、持続時間がナノ秒からフェムト秒に及ぶ高パワーレーザーの基本的事項から始め、その後、電離、よく知られた輸送係数（電気伝導度、熱伝導度、拡散、エネルギー輸送など）、デバイ長、プラズマ振動、およびレーザー誘起プラズマ媒質の特性について述べることにより、プラズマ物理学への入門を構築している。本書は、流体力学現象と運動論的現象を記述するためのプラズマ力学方程式を含み、コンピューターシミュレーションによる粒子動力学も扱っている。非磁化プラズマ中の小振幅電磁場に対するポンデロモーティブ力について議論されている。しかし、強力なレーザービームに対しては、相対論的ポンデロモーティブ力に対する新しい式を得るべきであり、それらは本書には全く含まれていない。さらに、レーザープラズマ相互作用においては、強い磁場が生成され、それが相対論的ポンデロモーティブ力の式を劇的に修正することになる。電磁波の衝突吸収の物理と、非一様な非磁化プラズマ中での伝搬は、見事に記述されている。レーザー光の共鳴吸収の現象についても議論されている。パラメトリック過程に対する簡単なモデルが展開されているが、キャビトン／包絡ソリトンについての議論はない。後者は通常、変調／フィラメント化不安定性の可能な非線形状態と見なされる。むしろ著者は、レーザー場のない非線形イオン音波に対するK-dV方程式の記述を提示している。非包絡イオン音波ソリトンの記述は、すでに多くのプラズマ物理学の教科書に登場している。本書には、真空中の自己相似プラズマ膨張、二重層、および荷電粒子加速に関する短い章が含まれている。しかし、著者は、短い強力レーザーパルスを伴い、現代のプラズマ物理学の最先端にある、プラズマベースの高エネルギー荷電粒子加速器については触れていない。レーザー誘起磁場と磁化プラズマ中の波動を扱った素晴らしい章がある。慣性核融合において重要な関心事である電子エネルギー輸送と熱波の物理学および数学的詳細は、深く記述されている。衝撃波と希薄波の包括的な研究が提示され、高パワーパルスレーザードライバーとの関連性が議論されている。最後に、著者は流体力学的不安定性（すなわち、レイリー・テイラー、リヒトマイヤー・メシュコフ、ケルビン・ヘルムホルツ）の明快な記述を与えている。これらはレーザープラズマ相互作用および天体物理学において非常に重要である。著者が、実験室および天体物理学の状況における指状構造、気泡、渦の形成に重要な役割を果たす、それらの非線形発展のより物理的な記述も含めていれば、なお良かったであろう。本書はよく書かれており、レーザープラズマ相互作用および高エネルギー天体物理学の分野で働く大学院生や物理学者にとって貴重な資産となるであろう。また、レーザープラズマ相互作用に関する修士課程のコースの教材としても有用である。査読者は、この本を関心のある読者に強く推薦する。P K シュクラ