We report on the transverse refluxing of energetic electrons in mass-limited foil targets irradiated with high intensity (1 × 1019 W cm−2), picosecond laser pulses. It is shown experimentally that the maximum energies of protons accelerated by sheath fields formed at the rear and at the edges of the target increase with decreasing target size. This is due to the modification of the sheath field by the energetic electrons which spread laterally along the target surface and reflect from the edges. In addition, it is shown that this transverse refluxing of energetic electrons can be used to tailor the spatial-intensity distribution of the proton beam by engineering the shape and size of the target.
我々は、高強度（1 × 10¹⁹ W cm⁻²）のピコ秒レーザーパルスで照射された質量制限フォイルターゲットにおける、高エネルギー電子の横方向リフラックス（ reflux ）について報告する。ターゲットの後面および端部に形成されたシース電場によって加速される陽子の最大エネルギーが、ターゲットサイズの減少に伴って増加することが実験的に示された。これは、ターゲット表面に沿って横方向に広がり、端部で反射する高エネルギー電子によるシース電場の変調に起因する。さらに、この高エネルギー電子の横方向リフラックスは、ターゲットの形状とサイズを設計することにより、陽子ビームの空間強度分布を調整するために利用できることが示された。