Investigations of plasma jets produced by the action of a defocused laser beam on planar metallic targets and the interaction of supersonic plasma jets with dense gases (He and Ar) are presented. The experiment was carried out at the iodine laser facility (Prague Asterix Laser System (PALS)) using the third harmonic of laser radiation (0.438 µm) with a pulse duration of 250 ps (FWHM). In order to optimize the plasma jet parameters, the laser beam energy and the focal spot radius were changed in the ranges of 13–160 J and 35–600 µm, respectively. Besides, the focal point was located both before and inside the targets. The study was performed with the use of target materials of different mass densities (Cu, Ag and Ta). Finally, the optimized Cu plasma jets were used for shock wave generation in ambient gases of different pressures.Information about the geometry of plasma expansion, plasma dynamics and electron density distributions was obtained by means of a 3-frame laser interferometric system. Additionally, a Photonic Science PE7051 x-ray pinhole camera and the crater replica method for the reconstruction of crater parameters were used.Our experiment has shown that the plasma jet forming is a fundamental process which accompanies the expansion of the laser plasma produced by irradiating a massive planar target, made of a material of a relatively high atomic number, with a partly defocused laser beam. One can suppose that there are no laser energy limitations for the plasma jet creation. Illustrations of applications of such plasma jets for astrophysical and inertial confinement fusion investigations are also presented.
非集束レーザービームの平面金属ターゲットへの作用によって生成されるプラズマジェットと、その超音速プラズマジェットと高密度気体（HeおよびAr）との相互作用に関する研究を発表する。実験は、ヨウ素レーザー施設（Prague Asterix Laser System（PALS））において、パルス持続時間250 ps（FWHM）の第3高調波（0.438 µm）を用いて実施された。プラズマジェットのパラメータを最適化するため、レーザービームエネルギーを13–160 Jの範囲で、焦点スポット半径を35–600 µmの範囲でそれぞれ変化させた。さらに、焦点位置はターゲット表面の前方および内部の両方に設定された。実験には、異なる質量密度を有するターゲット材料（Cu、AgおよびTa）が使用された。最終的に、最適化されたCuプラズマジェットを用いて、異なる圧力の周囲気体中での衝撃波生成が行われた。プラズマの膨張形状、プラズマ力学および電子密度分布に関する情報は、3フレーム干渉計システムを用いて取得された。さらに、X線ピンホールカメラ（Photonic Science PE7051）およびクレーター複製法が、クレーターパラメータの再構築のために使用された。本研究により、比較的高い原子番号を有する材料で作られた厚い平面ターゲットを部分的に非集束のレーザービームで照射する際に生成されるレーザープラズマの膨張に伴う基本的な過程として、プラズマジェットの形成が起こることが実証された。プラズマジェットの生成にはレーザーエネルギーの上限は存在しないと考えられる。天体物理学および慣性核融合研究のためのそのようなプラズマジェットの応用例も示す。