To create a plasma with extreme thermodynamic parameters, we propose to heat with a laser-accelerated fast electron beam a target of a size less than the mean free path of the heating particles. The effect of capture of fast electrons generated in an electrically neutral target due to the action of a self-consistent electrostatic field at its boundaries allows us to volumetrically heat a target over multiple flights of fast electrons through it. Using such a heating mode enables control of the target mass to be significantly less than the mass stopping range of the heating particles. Heating a mass-limited target by laser-driven relativistic electrons can produce a plasma with a temperature of ∼10's keV and a density close to its initial solid-state density. Such plasma objects are expected to serve as powerful sources of neutron and hard x-ray radiation.
プラズマを極限的な熱力学的パラメータで生成するために、レーザー駆動の相対論的電子ビームを用いて、加熱粒子の平均自由行程よりも小さいサイズの固体密度ターゲットを均一に加熱する方法を提案する。この方式では、高速電子がターゲット内部を多重飛行する際に、その境界における自己無撞着な静電場の作用により、高速電子の閉じ込めが強化される。このような加熱方式により、レーザー駆動の相対論的電子を用いて、質量制限されたターゲットを体積加熱することが可能となり、その結果、温度が約10 keV、密度が初期固体密度に近いプラズマを生成できる。このようなプラズマ物体は、強力な中性子源および硬X線源として機能することが期待される。