The evolutions of laser ablation plasma, expanding in strong (∼10 T) transverse external magnetic field, were investigated in experiments and simulations. The experimental results show that the magnetic field pressure causes the plasma decelerate and accumulate at the plasma-field interface, and then form a low-density plasma bubble. The saturation size of the plasma bubble has a scaling law on laser energy and magnetic field intensity. Magnetohydrodynamic simulation results support the observation and find that the scaling law (Vmax ∝ Ep/B2, where Vmax is the maximum volume of the plasma bubble, Ep is the absorbed laser energy, and B is the magnetic field intensity) is effective in a broad laser energy range from several joules to kilo-joules, since the plasma is always in the state of magnetic field frozen while expanding. About 15% absorbed laser energy converts into magnetic field energy stored in compressed and curved magnetic field lines. The duration that the plasma bubble comes to maximum size has another scaling law tmax ∝ Ep1/2/B2. The plasma expanding dynamics in external magnetic field have a similar character with that in underdense gas, which indicates that the external magnetic field may be a feasible approach to replace the gas filled in hohlraum to suppress the wall plasma expansion and mitigate the stimulated scattering process in indirect drive ignition.
レーザーアブレーションプラズマの、強い（約10 T）横方向外部磁場中での時間発展を、実験とシミュレーションの両方で調べた。実験結果は、磁場圧力によってプラズマが減速され、プラズマ・磁場界面に蓄積した後、低密度のプラズマバブルを形成することを示している。プラズマバブルの飽和サイズは、レーザーエネルギーと磁場強度に対してスケーリング則を持つ。磁気流体力学シミュレーションの結果はこの観測を支持し、スケーリング則（Vmax ∝ Ep/B2、ここでVmaxはプラズマバブルの最大体積、Epは吸収されたレーザーエネルギー、Bは磁場強度）が、数ジュールからキロジュールまでの広いレーザーエネルギー範囲で有効であることを見出した。これは、プラズマが膨張中常に磁場に凍結された状態にあるためである。吸収されたレーザーエネルギーの約15%が、圧縮され湾曲した磁力線に蓄えられる磁場エネルギーに変換される。プラズマバブルが最大サイズに達するまでの時間は、別のスケーリング則 tmax ∝ Ep1/2/B2 に従う。外部磁場中のプラズマ膨張ダイナミクスは、低密度ガス中でのそれと類似した特性を示す。これは、外部磁場が、間接駆動点火において、ホーラム内に充填されるガスの代替手段として実現可能であり、壁プラズマの膨張を抑制し、誘導散乱過程を緩和することを示唆している。