Attosecond electron beams can be generated from laser-irradiated solid targets, but controlling their charge and energy remains challenging. This paper proposes a method to enhance electron emission from thin-film targets using intense laser pulses. Theoretical and numerical analyses reveal that, in addition to electrons emitted from the target’s front surface, many are reflected and further accelerated by the dynamically growing rear sheath field. Scaling laws describe the dependence of emission on laser pulse duration, target thickness, and intensity. This method enables the production of attosecond electron beams with higher energy and charge, advancing ultrafast electron dynamics and high-energy-density physics.
アト秒電子ビームは、レーザー照射された固体ターゲットから生成できるが、その電荷とエネルギーの制御は依然として困難である。本論文は、強力レーザーパルスを用いて薄膜ターゲットからの電子放出を増強する方法を提案する。理論的および数値的解析により、ターゲット前面から放出される電子に加えて、多くの電子が反射され、動的に成長する後方シース場によってさらに加速されることが明らかになった。スケーリング則は、レーザーパルス持続時間、ターゲット厚さ、および強度に対する放出の依存性を記述する。この方法により、より高いエネルギーと電荷を持つアト秒電子ビームの生成が可能になり、超高速電子ダイナミクスと高エネルギー密度物理を前進させる。