高エネルギーレーザー科学
集光強度が10 W/cmを超える頃から、電子の速度は光速にほぼ等しくなる。これにより相対論的な現象がおきる。すなわち、電子の質量がローレンツ因子分だけ増倍され重くなる。
m ′ = γ m {\displaystyle m^{\prime }=\gamma m}
mは電子の静止質量で、γはローレンツファクターである。ローレンツファクターγは、次式で与えられる。
γ = 1 1 − v 2 c 2 {\displaystyle \gamma ={\frac {1}{\sqrt {1-{\frac {v^{2}}{c^{2}}}}}}}
10 W/cmになると、光圧は1 Gbar(1 barは100 kPa)を超える。このようなレーザーで生じた高速電子が物質中を移動する際、制動輻射によって硬X線を発生する。この硬X線は、γ線と呼んでも差し支えない。このようなレーザープラズマは、次世代LSI製造のためのリソグラフィーをはじめ、X線レーザーなど光源として研究・開発が進められている。