Proton imaging is a recently proposed technique for diagnosis of dense plasmas, which favourably exploits the properties of protons produced by high-intensity laser-matter interaction. The technique allows the distribution of electric fields in plasmas and around laser-irradiated targets to be explored for the first time with high temporal and spatial resolution. This leads to the possibility of investigating as yet unexplored physical issues. In particular we will present measurements of transient electric fields in laser-plasmas and around laser-irradiated targets under various interaction conditions. Complex electric field structures have been observed in long-scale laser-produced plasmas, while global target charge-up and growth of electromagnetic instabilities have been detected following ultraintense interactions with solid targets.
陽子イメージングは、高強度レーザーと物質の相互作用によって生成される陽子の特性を有利に利用した、高密度プラズマの診断のための最近提案された手法である。この手法により、プラズマ内およびレーザー照射されたターゲット周辺の電場分布を、高い時間分解能と空間分解能で初めて調べることが可能となる。これにより、これまで未解明であった物理的課題を調査する可能性が開かれる。特に、様々な相互作用条件下でのレーザープラズマ内およびレーザー照射されたターゲット周辺の過渡電場の測定結果を提示する。長スケールのレーザー生成プラズマでは複雑な電場構造が観測され、一方、固体ターゲットへの超高強度相互作用後には、ターゲット全体の帯電と電磁的不安定性の成長が検出された。