The one-dimensional self-similar motion generated by an intense ion beam pulse, of energy per nucleon Eb=E0(t/ tau )2/3 and current intensity per unit area Ib=I0(t/ tau )1/3(0<or=t<or= tau ), impinging on an initially cold half-space plasma of electron density n0 is considered; the resulting motion is governed by two dimensionless numbers alpha approximately n02 tau 3I0/E05 and beta approximately E0/(I0 tau )1/2 which contain the basic beam and plasma parameters. Detailed asymptotic results have been obtained for alpha large and small. For alpha >>1 results show that there exists a well defined ablation surface separating an isentropic compression region from a much wider expansion flow where the beam energy absorption occurs; the ablation pressure and the ablated plasma flow rate as a function of the beam parameters are found from the analysis; the efficiency of the acceleration of thin foils have been also calculated. For alpha <<1, the analysis shows the existence of a rarefaction wave that separates a heating region (where plasma convection is negligible) developing into the undisturbed plasma from a much thinner expansion flow region. Profiles of beam velocity, density and temperature, through the entire motion have been obtained.
1次元自己相似運動は、エネルギーが核子あたりEb=E0(t/τ)^(2/3)、単位面積あたりの電流強度がIb=I0(t/τ)^(1/3)(0≦t≦τ)である強力なイオンビームパルスが、電子密度n0の初期温度ゼロの半無限プラズマに入射する際に生じる運動として考察される。この運動は、ビームとプラズマの基本パラメータを含む2つの無次元数、すなわちα≒n0^2τ^3/(I0^3E0)とβ≒E0/(I0τ)^(1/2)によって支配される。αが大きい場合と小さい場合について詳細な漸近解析が得られている。α≫1の場合、結果は、ビームエネルギー吸収が生じるより広い膨張流から等エントロピー圧縮領域を分離する明確なアブレーション面が存在することを示す。アブレーション圧力とアブレーションされたプラズマの流量はビームパラメータの関数として解析から求められ、薄膜の加速効率も計算されている。α≪1の場合、解析は、プラズマ対流が無視できる加熱領域(未擾乱プラズマへと発展する)を、より薄い膨張流領域から分離する希薄波の存在を示す。ビーム速度、密度、温度のプロファイルが全運動過程を通じて得られている。