- Access by Xinjiang University
Transient changes in electric fields induced by interaction of ultraintense laser pulses with insulator and metal foils: Sustainable fields spanning several millimeters
Phys. Rev. E 91, 043101 – Published 1 April, 2015
DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevE.91.043101
Abstract
The temporal evolutions of electromagnetic fields generated by the interaction between ultraintense lasers ( and ) and solid targets at a distance of several millimeters from the laser-irradiated region have been investigated by electron deflectometry. For three types of foil targets (insulating foil, conductive foil, and insulating foil onto which a metal disk was deposited), transient changes in the fields were observed. We found that the direction, strength, and temporal evolution of the generated fields differ markedly for these three types of targets. The results provide an insight for studying the emission dynamics of laser-accelerated fast electrons.
Article Text
References (33)
- S. C. Wilks, A. B. Langdon, T. E. Cowan, M. Roth, M. Singh, S. Hatchett, M. H. Key, D. Pennington, A. MacKinnon, and R. A. Snavely, Phys. Plasmas 8, 542 (2001).
- M. Roth, A. Blazevic, M. Geissel, T. Schlegel, T. E. Cowan, M. Allen, J.-C. Gauthier, P. Audebert, J. Fuchs, J. Meyer-ter-Vehn, M. Hegelich, S. Karsch, and A. Pukhov, Phys. Rev. ST Accel. Beams 5, 061301 (2002).
- J. D. Kmetec, C. L. Gordon, J. J. Macklin, B. E. Lemoff, G. S. Brown, and S. E. Harris, Phys. Rev. Lett. 68, 1527 (1992).
- Ch. Reich, P. Gibbon, I. Uschmann, and E. Förster, Phys. Rev. Lett. 84, 4846 (2000).
- P. A. Norreys, M. Santala, E. Clark, M. Zepf, I. Watts, F. N. Beg, K. Krushelnick, M. Tatarakis, A. E. Dangor, X. Fang, P. Graham, T. McCanny, R. P. Singhal, K. W. D. Ledingham, A. Creswell, D. C. W. Sanderson, J. Magill, A. Machacek, J. S. Wark, R. Allott, B. Kennedy, and D. Neely, Phys. Plasmas 6, 2150 (1999).
- H. Hamster, A. Sullivan, S. Gordon, W. White, and R. W. Falcone, Phys. Rev. Lett. 71, 2725 (1993).
- Z. Jin, Z. L. Chen, H. B. Zhuo, A. Kon, M. Nakatsutsumi, H. B. Wang, B. H. Zhang, Y. Q. Gu, Y. C. Wu, B. Zhu, L. Wang, M. Y. Yu, Z. M. Sheng, and R. Kodama, Phys. Rev. Lett. 107, 265003 (2011).
- R. Kodama, Y. Sentoku, Z. L. Chen, G. R. Kumar, S. P. Hatchett, Y. Toyama, T. E. Cowan, R. R Freeman, J. Fuchs, Y. Izawa, M. H. Key, Y. Kitagawa, K. Kondo, T. Matsuoka, H. Nakamura, M. Nakatsutsumi, P. A. Norreys, T. Norimatsu, R. A. Snavely, R. B. Stephens, M. Tampo, K. A. Tanaka, and T. Yabuuchi, Nature (London) 432, 1005 (2004).
- S. Kar, A. P. L. Robinson, D. C Carroll, O. Lundh, K. Markey, P. McKenna, P. Norreys, and M. Zepf, Phys. Rev. Lett. 102, 055001 (2009).
- G. Chatterjee, P. K. Singh, S. Ahmed, A. P. L. Robinson, A. D. Lad, S. Mondal, V. Narayanan, I. Srivastava, N. Koratkar, J. Pasley, A. K. Sood, and G. R. Kumar, Phys. Rev. Lett. 108, 235005 (2012).
- H. Nakajima, S. Tokita, S. Inoue, M. Hashida, and S. Sakabe, Phys. Rev. Lett. 110, 155001 (2013).
- P. McKenna, D. C. Carroll, R. J. Clarke, R. G. Evans, K. W. D. Ledingham, F. Lindau, O. Lundh, T. McCanny, D. Neely, A. P. L. Robinson, L. Robson, P. T. Simpson, C.-G. Wahlström, and M. Zepf, Phys. Rev. Lett. 98, 145001 (2007).
- K. Otani, S. Tokita, T. Nishoji, S. Inoue, M. Hashida, and S. Sakabe, Appl. Phys. Lett. 99, 161501 (2011).
- M. Tabak, J. Hammer, M. E. Glinsky, W. L. Kruer, S. C. Wilks, J. Woodworth, E. M. Campbell, M. D. Perry, and R. J. Mason, Phys. Plasmas 1, 1626 (1994).
- S. Atzeni, Phys. Plasmas 6, 3316 (1999).
- S. Tokita, S. Inoue, S. Masuno, M. Hashida, and S. Sakabe, Appl. Phys. Lett. 95, 111911 (2009).
- S. Tokita, M. Hashida, S. Inoue, T. Nishoji, K. Otani, and S. Sakabe, Phys. Rev. Lett. 105, 215004 (2010).
- A. Rousse, C. Rischel, S. Fourmaux, I. Uschmann, S. Sebban, G. Grillon, Ph. Balcou, E. Förster, J. P. Geindre, P. Audebert, J. C. Gauthier, and D. Hulin, Nature (London) 410, 65 (2001).
- C. W. Siders, A. Cavalleri, K. Sokolowski-Tinten, Cs. Tóth, T. Guo, M. Kammler, M. Horn von Hoegen, K. R. Wilson, D. von der Linde, and C. P. J. Barty, Science 286, 1340 (1999).
- K. W. D. Ledingham, P. McKenna, and R. P. Singhal, Science 300, 1107 (2003).
- S. V. Bulanov and V. S. Khoroshkov, Plasma Phys. Rep. 28, 453 (2002).
- O. Jäckel, J. Polz, S. M. Pfotenhauer, H-P. Schlenvoigt, H. Schwoerer, and M. C. Kaluza, New J. Phys. 12, 103027 (2010).
- L. Romagnani, J. Fuchs, M. Borghesi, P. Antici, P. Audebert, F. Ceccherini, T. Cowan, T. Grismayer, S. Kar, A. Macchi, P. Mora, G. Pretzler, A. Schiavi, T. Toncian, and O. Willi, Phys. Rev. Lett. 95, 195001 (2005).
- T. Sokollik, M. Schnürer, S. Ter-Avetisyan, P. V. Nickles, E. Risse, M. Kalashnikov, W. Sandner, G. Priebe, M. Amin, T. Toncian, O. Willi, and A. A. Andreev, Appl. Phys. Lett. 92, 091503 (2008).
- K. Quinn, P. A. Wilson, C. A. Cecchetti, B. Ramakrishna, L. Romagnani, G. Sarri, L. Lancia, J. Fuchs, A. Pipahl, T. Toncian, O. Willi, R. J. Clarke, D. Neely, M. Notley, P. Gallegos, D. C. Carroll, M. N. Quinn, X. H. Yuan, P. McKenna, T. V. Liseykina, A. Macchi, and M. Borghesi, Phys. Rev. Lett. 102, 194801 (2009).
- S. Inoue, S. Tokita, K. Otani, M. Hashida, and S. Sakabe, Appl. Phys. Lett. 99, 031501 (2011).
- S. Inoue, S. Tokita, K. Otani, M. Hashida, M. Hata, H. Sakagami, T. Taguchi, and S. Sakabe, Phys. Rev. Lett. 109, 185001 (2012).
- S. Inoue, S. Tokita, T. Nishoji, S. Masuno, K. Otani, M. Hashida, and S. Sakabe, Rev. Sci. Instrum. 81, 123302 (2010).
- Y. T. Li, X. H. Yuan, M. H. Xu, Z. Y. Zheng, Z. M. Sheng, M. Chen, Y. Y. Ma, W. X. Liang, Q. Z. Yu, Y. Zhang, F. Liu, Z. H. Wang, Z. Y. Wei, W. Zhao, Z. Jin, and J. Zhang, Phys. Rev. Lett. 96, 165003 (2006).
- S. Kar, K. Markey, P. T. Simpson, C. Bellei, J. S. Green, S. R. Nagel, S. Kneip, D. C. Carroll, B. Dromey, L. Willingale, E. L. Clark, P. McKenna, Z. Najmudin, K. Krushelnick, P. Norreys, R. J. Clarke, D. Neely, M. Borghesi, and M. Zepf, Phys. Rev. Lett. 100, 105004 (2008).
- J. C. Fothergill, Proceedings of the IEEE International Conference on Solid Dielectrics, Winchester, UK (IEEE, New York, NY, 2007), pp. 1–10.
- G. Malka and J. L. Miquel, Phys. Rev. Lett. 77, 75 (1996).
- J. R. Davies, Plasma Phys. Control. Fusion 51, 014006 (2009).