We report on the setup and commissioning of a compact recollimating single plasma mirror (PM) for temporal contrast enhancement at the Draco 150 TW laser during laser-proton acceleration experiments. The temporal contrast with and without PM is characterized single-shot by means of self-referenced spectral interferometry with extended time excursion at unprecedented dynamic and temporal range. This allows for the first single-shot measurement of the PM trigger point, which is interesting for the quantitative investigation of the complex pre-plasma formation process at the surface of the target used for proton acceleration. As a demonstration of high contrast laser plasma interaction we present proton acceleration results with ultra-thin liquid crystal targets of ∼ 1 μm down to 10 nm thickness. Focus scans of different target thicknesses show that highest proton energies are reached for the thinnest targets at best focus. This indicates that the contrast enhancement is effective such that the acceleration process is not limited by target pre-expansion induced by laser light preceding the main laser pulse.
我々は、Draco 150 TWレーザーを用いた陽子加速実験において、時間コントラスト向上のためのコンパクトな再コリメーション型シングルプラズマミラー（PM）のセットアップとコミッショニングについて報告する。PMの有無による時間コントラストは、自己参照スペクトル干渉法により、前例のないダイナミックレンジおよび時間範囲にわたってシングルショットで特性評価された。これにより、PMトリガーポイントの初のシングルショット測定が可能となり、陽子加速に用いるターゲット表面における複雑なプレプラズマ形成過程の定量的解明に資するものである。高コントラストのレーザー・プラズマ相互作用の実証として、厚さ約1 μmから10 nmまでの超薄膜液晶ターゲットを用いた陽子加速結果を示す。異なるターゲット厚におけるフォーカススキャンにより、最良集束時において最も薄いターゲットで最高の陽子エネルギーが達成されることが示された。これは、コントラスト向上が効果的であり、主レーザーパルスに先行するレーザー光によって誘起されるターゲットの予備膨張によって加速過程が制限されないことを示している。