The influence of low temperature (eV to tens-of-eV) electrical resistivity on the onset of the filamentation instability in fast-electron transport is investigated in targets comprising of layers of ordered (diamond) and disordered (vitreous) carbon. It is shown experimentally and numerically that the thickness of the disordered carbon layer influences the degree of filamentation of the fast-electron beam. Strong filamentation is produced if the thickness is of the order of 60 μm or greater, for an electron distribution driven by a sub-picosecond, mid-1020 Wcm−2 laser pulse. It is shown that the position of the vitreous carbon layer relative to the fast-electron source (where the beam current density and background temperature are highest) does not have a strong effect because the resistive filamentation growth rate is high in disordered carbon over a wide range of temperatures up to the Spitzer regime.
低温(eVから数十eV)電気抵抗率が、高速電子輸送におけるフィラメンテーション不安定性の発生に及ぼす影響を、規則性(ダイヤモンド)および不規則性(ガラス状炭素)の炭素層からなるターゲットにおいて調査する。実験的および数値的に、不規則性炭素層の厚さが高速電子ビームのフィラメンテーションの程度に影響を与えることが示される。サブピコ秒、中間10²⁰ Wcm⁻²のレーザーパルスによって駆動される電子分布に対して、厚さが約60μm以上の場合に強いフィラメンテーションが生じる。高速電子源(ビーム電流密度と背景温度が最も高い場所)に対するガラス状炭素層の位置は、スピッツァー領域に至るまでの広い温度範囲において、不規則性炭素中の抵抗性フィラメンテーション成長率が高いため、大きな影響を及ぼさないことが示される。