We investigate the proton collimation of foil-and-tube structured target with two-dimensional particle-in-cell simulation. The foil backside and the adjacent tube are coated with a thin hydrocarbon layer (HCL). It is found that the tube-wall HCL protons pulled out by the transverse space-charge field of the laser expelled electrons in the tube hollow can self-consistently modulate the field, which in turn affect the dynamics of foil-back HCL protons, such that a well-collimated proton beam with 0.9∘ divergence angle is produced if the tube is cone-like.
我々は、二次元粒子インセルシミュレーションを用いて、フォイル・アンド・チューブ構造ターゲットの陽子コリメーションを調査する。フォイル裏面と隣接するチューブには、薄い炭化水素層(HCL)がコーティングされている。チューブ壁のHCL陽子は、チューブ中空内でレーザーによって追い出された電子の横方向の空間電荷場によって引き出され、その場を自己整合的に変調することができ、それが今度はフォイル裏面のHCL陽子のダイナミクスに影響を与え、その結果、チューブが円錐状である場合には、0.9∘の発散角を持つ良好にコリメートされた陽子ビームが生成されることが分かった。