High Power Laser Science and Engineering, Volume. 7, Issue 3, 03000e55(2019)

Monoenergetic proton beam accelerated by single reflection mechanism only during hole-boring stage

Wenpeng Wang1、†, Cheng Jiang1, Shasha Li1, Hao Dong1, Baifei Shen2, Yuxin Leng1, Ruxin Li1, and Zhizhan Xu1
Author Affiliations
  • 1State Key Laboratory of High Field Laser Physics, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
  • 2Department of Physics, Shanghai Normal University, Shanghai 200234, China
  • show less
    References(51)

    [1] G. A. Mourou, T. Tajima, S. V. Bulanov. Rev. Mod. Phys., 78, 309(2006).

    [2] A. Macchi, M. Borghesi, M. Passoni. Rev. Mod. Phys., 85, 751(2013).

    [3] H. Daido, M. Nishiuchi, A. S. Pirozhkov. Phys. Soc., 75(2012).

    [4] J. Schreiber, P. R. Bolton, K. Parodi. Rev. Sci. Instrum., 87(2016).

    [5] M. Tabak, J. Hammer, M. E. Glinsky, W. L. Kruer, S. C. Wilks, J. Woodworth, E. M. Campbell, M. D. Perry, R. J. Mason. Phys. Plasmas, 1, 1626(1994).

    [6] N. Naumova, T. Schlegel, V. T. Tikhonchuk, C. Labaune, I. V. Sokolov, G. Mourou. Phys. Rev. Lett., 102(2009).

    [7] S. V. Bulanov, T. Z. Esirkepov, V. S. Khoroshkov, A. V. Kuznetsov, F. Pegoraro. Phys. Lett. A, 299, 240(2002).

    [8] S. V. Bulanov, V. S. Khoroshkov. Plasma Phys. Rep., 28, 453(2002).

    [9] S. V. Bulanov, J. J. Wilkens, T. Z. Esirkepov, G. Korn, G. Kraft, S. D. Kraft, M. Molls, V. S. Khoroshkov. Phys.-Usp., 57, 1149(2014).

    [10] M. Borghesi, D. H. Campbell, A. Schiavi, M. G. Haines, O. Willi, A. J. MacKinnon, P. Patel, L. A. Gizzi, M. Galimberti, R. J. Clarke, F. Pegoraro, H. Ruhl, S. Bulanov. Phys. Plasmas, 9, 2214(2002).

    [11] S. Kar, A. Green, H. Ahmed, A. Alejo, A. P. L. Robinson, M. Cerchez, R. Clarke, D. Doria, S. Dorkings, J. Fernandez, S. R. Mirfayzi, P. McKenna, K. Naughton, D. Neely, P. Norreys, C. Peth, H. Powell, J. A. Ruiz, J. Swain, O. Willi, M. Borghesi. New J. Phys., 18(2016).

    [12] M. Roth, D. Jung, K. Falk, N. Guler, O. Deppert, M. Devlin, A. Favalli, J. Fernandez, D. Gautier, M. Geissel, R. Haight, C. E. Hamilton, B. M. Hegelich, R. P. Johnson, F. Merrill, G. Schaumann, K. Schoenberg, M. Schollmeier, T. Shimada, T. Taddeucci, J. L. Tybo, F. Wagner, S. A. Wender, C. H. Wilde, G. A. Wurden. Phys. Rev. Lett., 110(2013).

    [13] K. W. D. Ledingham, P. McKenna, R. P. Singhal. Science, 300, 1107(2003).

    [14] N. V. Zamfir. Eur. Phys. J., 223, 1221(2014).

    [15] E. L. Clark, R. Allott, F. N. Beg, C. N. Danson, A. Machacek, V. Malka, Z. Najmudin, D. Neely, P. A. Norreys, M. R. Salvati, M. I. K. Santala, M. Tatarakis, I. Watts, M. Zepf, A. E. Dangor. IEEE Trans. Plasma Sci., 28, 1184(2000).

    [16] A. Macchi, F. Cattani, T. V. Liseykina, F. Cornolti. Phys. Rev. Lett., 94(2005).

    [17] X. Zhang, B. Shen, X. Li, Z. Jin, F. Wang, M. Wen. Phys. Plasmas, 14(2007).

    [18] X. Q. Yan, C. Lin, Z. M. Sheng, Z. Y. Guo, B. C. Liu, Y. R. Lu, J. X. Fang, J. E. Chen. Phys. Rev. Lett., 100(2008).

    [19] A. P. L. Robinson, M. Zepf, S. Kar, R. G. Evans, C. Bellei. New J. Phys., 10(2008).

    [20] O. Klimo, J. Psikal, J. Limpouch, V. T. Tikhonchuk. Phys. Rev. ST Accel. Beams, 11(2008).

    [21] B. Qiao, M. Zepf, M. Borghesi, M. Geissler. Phys. Rev. Lett., 102(2009).

    [22] A. Henig, S. Steinke, M. Schnürer, T. Sokollik, R. Hörlein, D. Kiefer, D. Jung, J. Schreiber, B. M. Hegelich, X. Q. Yan, J. Meyer-ter-Vehn, T. Tajima, P. V. Nickles, W. Sandner, D. Habs. Phys. Rev. Lett., 103(2009).

    [23] S. V. Bulanov, E. Y. Echkina, T. Z. Esirkepov, I. N. Inovenkov, M. Kando, F. Pegoraro, G. Korn. Phys. Rev. Lett., 104(2010).

    [24] W. P. Wang, B. F. Shen, X. M. Zhang, L. L. Ji, M. Wen, J. C. Xu, Y. H. Yu, Y. L. Li, Z. Z. Xu. Phys. Plasmas, 18(2011).

    [25] T.-P. Yu, A. Pukhov, G. Shvets, M. Chen. Phys. Rev. Lett., 105(2010).

    [26] J. H. Bin, W. J. Ma, H. Y. Wang, M. J. V. Streeter, C. Kreuzer, D. Kiefer, M. Yeung, S. Cousens, P. S. Foster, B. Dromey, X. Q. Yan, R. Ramis, J. Meyer-ter-Vehn, M. Zepf, J. Schreiber. Phys. Rev. Lett., 115(2015).

    [27] Y. Wan, C. H. Pai, C. J. Zhang, F. Li, Y. P. Wu, J. F. Hua, W. Lu, Y. Q. Gu, L. O. Silva, C. Joshi, W. B. Mori. Phys. Rev. Lett., 117(2016).

    [28] X. F. Shen, B. Qiao, H. Zhang, S. Kar, C. T. Zhou, H. X. Chang, M. Borghesi, X. T. He. Phys. Rev. Lett., 118(2017).

    [29] C. Scullion, D. Doria, L. Romagnani, A. Sgattoni, K. Naughton, D. R. Symes, P. McKenna, A. Macchi, M. Zepf, S. Kar, M. Borghesi. Phys. Rev. Lett., 119(2017).

    [30] A. Higginson, R. J. Gray, M. King, R. J. Dance, S. D. R. Williamson, N. M. H. Butler, R. Wilson, R. Capdessus, C. Armstrong, J. S. Green, S. J. Hawkes, P. Martin, W. Q. Wei, S. R. Mirfayzi, X. H. Yuan, S. Kar, M. Borghesi, R. J. Clarke, D. Neely, P. McKenna. Nat. Commun., 9, 724(2018).

    [31] A. P. L. Robinson, P. Gibbon, M. Zepf, S. Kar, R. G. Evans, C. Bellei. Plasma Phys. Control. Fusion, 51(2009).

    [32] W. P. Wang, B. F. Shen, Z. Z. Xu. Phys. Plasmas, 24(2017).

    [33] F. Pegoraro, S. V. Bulanov. Phys. Rev. Lett., 99(2007).

    [34] C. A. J. Palmer, J. Schreiber, S. R. Nagel, N. P. Dover, C. Bellei, F. N. Beg, S. Bott, R. J. Clarke, A. E. Dangor, S. M. Hassan, P. Hilz, D. Jung, S. Kneip, S. P. D. Mangles, K. L. Lancaster, A. Rehman, A. P. L. Robinson, C. Spindloe, J. Szerypo, M. Tatarakis, M. Yeung, M. Zepf, Z. Najmudin. Phys. Rev. Lett., 108, 225002(2012).

    [35] B. Eliasson. New J. Phys., 17(2015).

    [36] A. Sgattoni, S. Sinigardi, L. Fedeli, F. Pegoraro, A. Macchi. Phys. Rev. E, 91(2015).

    [37] X. Q. Yan, H. C. Wu, Z. M. Sheng, J. E. Chen, J. Meyer-Ter-Vehn. Phys. Rev. Lett., 103(2009).

    [38] X. Zhang, B. Shen, L. Ji, W. Wang, J. Xu, Y. Yu, X. Wang. Phys. Plasmas, 18(2011).

    [39] L. Ji, B. Shen, X. Zhang, F. Wang, Z. Jin, X. Li, M. Wen, J. R. Cary. Phys. Rev. Lett., 101(2008).

    [40] X. Zhang, B. Shen, L. Ji, F. Wang, Z. Jin, X. Li, M. Wen, J. R. Cary. Phys. Rev. ST Accel. Beams, 12(2009).

    [41] W. P. Wang, X. M. Zhang, X. F. Wang, X. Y. Zhao, J. C. Xu, Y. H. Yu, L. Q. Yi, Y. Shi, L. G. Zhang, T. J. Xu, C. Liu, Z. K. Pei, B. F. Shen. High Power Laser Sci. Eng., 2(2014).

    [42] W. P. Wang, B. F. Shen, X. M. Zhang, L. L. Ji, Y. H. Yu, L. Q. Yi, X. F. Wang, Z. Z. Xu. Phys. Rev. ST Accel. Beams, 15(2012).

    [43] B. Rus, F. Batysta, J. Čáp, M. Divoký, M. Fibrich, M. Griffiths, R. Haley, T. Havlíček, M. Hlavác, J. Hřebíček, P. Homer, P. Hříbek, J. Jand’ourek, L. Juha, G. Korn, P. Korouš, M. Košelja, M. Kozlová, D. Kramer, M. Krůs, J. C. Lagron, J. Limpouch, L. MacFarlane, M. Malý, D. Margarone, P. Matlas, L. Mindl, J. Moravec, T. Mocek, J. Nejdl, J. Novák, V. Olšovcová, M. Palatka, J. P. Perin, M. Pešlo, J. Polan, J. Prokůpek, J. Řídký, K. Rohlena, V. Růžička, M. Sawicka, L. Scholzová, D. Snopek, P. Strkula, L. Švéda. Proc. SPIE, 8080(2011).

    [44] N. V. Zamfir. J. Phys. Conf. Ser., 366(2012).

    [45] J. P. Zou, C. L. Blanc, D. N. Papadopoulos, G. Ch́eriaux, P. Georges, G. Mennerat, F. Druon, L. Lecherbourg, A. Pellegrina, P. Ramirez, F. Giambruno, A. Fŕeneaux, F. Leconte, D. Badarau, J. M. Boudenne, D. Fournet, T. Valloton, J. L. Paillard, J. L. Veray, M. Pina, P. Monot, J. P. Chambaret, P. Martin, F. Mathieu, P. Audebert, F. Amiranoff. High. Power Laser Sci. Eng., 3(2015).

    [46] A. V. Bashinov, A. A. Gonoskov, A. V. Kim, G. Mourou, A. M. Sergeev. Eur. Phys. J. Spec. Top., 223, 1105(2014).

    [47] I. Prencipe, J. Fuchs, S. Pascarelli, D. W. Schumacher, R. B. Stephens, N. B. Alexander, R. Briggs, M. Büscher, M. O. Cernaianu, A. Choukourov, M. De Marco, A. Erbe, J. Fassbender, G. Fiquet, P. Fitzsimmons, C. Gheorghiu, J. Hund, L. G. Huang, M. Harmand, N. J. Hartley, A. Irman, T. Kluge, Z. Konopkova, S. Kraft, D. Kraus, V. Leca, D. Margarone, J. Metzkes, K. Nagai, W. Nazarov, P. Lutoslawski, D. Papp, M. Passoni, A. Pelka, J. P. Perin, J. Schulz, M. Smid, C. Spindloe, S. Steinke, R. Torchio, C. Vass, T. Wiste, R. Zaffino, K. Zeil, T. Tschentscher, U. Schramm, T. E. Cowan. High Power Laser Sci. Eng., 5(2017).

    [48] O. Shavit, Y. Ferber, J. Papeer, E. Schleifer, M. Botton, A. Zigler, Z. Henis. High Power Laser Sci. Eng., 6(2018).

    [49] S. Weng, Q. Zhao, Z. Sheng, W. Yu, S. Luan, M. Chen, L. Yu, M. Murakami, W. B. Mori, J. Zhang. Optica, 4, 1086(2017).

    [50] H. Y. Wang, C. Lin, Z. M. Sheng, B. Liu, S. Zhao, Z. Y. Guo, Y. R. Lu, X. T. He, J. E. Chen, X. Q. Yan. Phys. Rev. Lett., 107(2011).

    [51] L. L. Ji, B. F. Shen, X. M. Zhang, F. C. Wang, Z. Y. Jin, C. Q. Xia, M. Wen, W. P. Wang, J. C. Xu, M. Y. Yu. Phys. Rev. Lett., 103(2009).

    CLP Journals

    [1] C. Jiang, W. P. Wang, S. Weber, H. Dong, Y. X. Leng, R. X. Li, Z. Z. Xu. Direct acceleration of an annular attosecond electron slice driven by near-infrared Laguerre–Gaussian laser[J]. High Power Laser Science and Engineering, 2021, 9(3): 03000e44

    [2] Wenpeng Wang, Cheng Jiang, Shasha Li, Hao Dong, Baifei Shen, Yuxin Leng, Ruxin Li, Zhizhan Xu. Monoenergetic proton beam accelerated by single reflection mechanism only during hole-boring stage – ERRATUM[J]. High Power Laser Science and Engineering, 2019, 7(4): 04000e57

    Tools

    Get Citation

    Copy Citation Text

    Wenpeng Wang, Cheng Jiang, Shasha Li, Hao Dong, Baifei Shen, Yuxin Leng, Ruxin Li, Zhizhan Xu. Monoenergetic proton beam accelerated by single reflection mechanism only during hole-boring stage[J]. High Power Laser Science and Engineering, 2019, 7(3): 03000e55

    Download Citation

    EndNote(RIS)BibTexPlain Text
    Save article for my favorites
    Paper Information

    Category: Research Articles

    Received: May. 9, 2019

    Accepted: Jul. 12, 2019

    Posted: Jul. 15, 2019

    Published Online: Aug. 26, 2019

    The Author Email: Wenpeng Wang (wangwenpeng@siom.ac.cn)

    DOI:10.1017/hpl.2019.40

    Topics