[1] T. Tajima, J. M. Dawson. Phys. Rev. Lett., 43, 267(1979).

[2] E. Esarey, P. Sprangle, J. Krall, A. Ting. IEEE Trans. Plasma Sci., 24, 252(1996).

[3] E. Esarey, C. B. Schroeder, W. P. Leemans. Rev. Mod. Phys., 81, 1229(2009).

[4] S. M. Hooker. Nat. Photonics, 7, 775(2013).

[5] X. Wang, R. Zgadzaj, N. Fazel, Z. Li, S. A. Yi, X. Zhang, W. Henderson, Y.-Y. Chang, R. Korzekwa, H.-E. Tsai, C.-H. Pai, H. Quevedo, G. Dyer, E. Gaul, M. Martinez, A. C. Bernstein, T. Borger, M. Spinks, M. Donovan, V. Khudik, G. Shvets, T. Ditmire, M. C. Downer. Nat. Commun., 4(2013).

[6] W. P. Leemans, B. Nagler, A. J. Gonsalves, Cs. Tóth, K. Nakamura, C. G. R. Geddes, E. Esarey, C. B. Schroeder, S. M. Hooker. Nat. Phys., 2, 696(2006).

[7] W. P. Leemans, A. J. Gonsalves, H.-S. Mao, K. Nakamura, C. Benedetti, C. B. Schroeder, Cs. Tóth, J. Daniels, D. E. Mittelberger, S. S. Bulanov, J.-L. Vay, C. G. R. Geddes, E. Esarey. Phys. Rev. Lett., 113, 245002(2014).

[8] A. J. Gonsalves, K. Nakamura, J. Daniels, C. Benedetti, C. Pieronek, T. C. H. de Raadt, S. Steinke, J. H. Bin, S. S. Bulanov, J. van Tilborg, C. G. R. Geddes, C. B. Schroeder, Cs. Tóth, E. Esarey, K. Swanson, L. Fan-Chiang, G. Bagdasarov, N. Bobrova, V. Gasilov, G. Korn, P. Sasorov, W. P. Leemans. Phys. Rev. Lett., 122, 084801(2019).

[9] R. Weingartner, S. Raith, A. Popp, S. Chou, J. Wenz, K. Khrennikov, M. Heigoldt, A. R. Maier, N. Kajumba, M. Fuchs, B. Zeitler, F. Krausz, S. Karsch, F. Grüner. Phys. Rev. Spec. Top. Accel. Beams, 15, 111302(2012).

[10] G. R. Plateau, C. G. R. Geddes, D. B. Thorn, M. Chen, C. Benedetti, E. Esarey, A. J. Gonsalves, N. H. Matlis, K. Nakamura, C. B. Schroeder, S. Shiraishi, T. Sokollik, J. van Tilborg, Cs. Toth, S. Trotsenko, T. S. Kim, M. Battaglia, Th. Stöhlker, W. P. Leemans. Phys. Rev. Lett., 109, 064802(2012).

[11] O. Lundh, J. Lim, C. Rechatin, L. Ammoura, A. Ben-Ismaïl, X. Davoine, G. Gallot, J.-P. Goddet, E. Lefebvre, V. Malka, J. Faure. Nat. Phys., 7, 219(2011).

[12] A. Buck, M. Nicolai, K. Schmid, C. M. S. Sears, A. Sävert, J. M. Mikhailova, F. Krausz, M. C. Kaluza, L. Veisz. Nat. Phys., 7, 543(2011).

[13] J. P. Couperus, R. Pausch, A. Köhler, O. Zarini, J. M. Krämer, M. Garten, A. Huebl, R. Gebhardt, U. Helbig, S. Bock, K. Zeil, A. Debus, M. Bussmann, U. Schramm, A. Irman. Nat. Commun., 8, 487(2017).

[14] C. G. R. Geddes, Cs. Toth, J. van Tilborg, E. Esarey, C. B. Schroeder, D. Bruhwiler, C. Nieter, J. Cary, W. P. Leemans. Nature, 431, 538(2004).

[15] J. Faure, Y. Glinec, A. Pukhov, S. Kiselev, S. Gordienko, E. Lefebvre, J.-P. Rousseau, F. Burgy, V. Malka. Nature, 431, 541(2004).

[16] S. P. D. Mangles, C. D. Murphy, Z. Najmudin, A. G. R. Thomas, J. L. Collier, A. E. Dangor, E. J. Divall, P. S. Foster, J. G. Gallacher, C. J. Hooker, D. A. Jaroszynski, A. J. Langley, W. B. Mori, P. A. Norreys, F. S. Tsung, R. Viskup, B. R. Walton, K. Krushelnick. Nature, 431, 535(2004).

[17] A. Zigler, Y. Ehrlich, C. Cohen, J. Krall, P. Sprangle. J. Opt. Soc. Am. B, 13, 68(1996).

[18] Y. Ehrlich, C. Cohen, A. Zigler, J. Krall, P. Sprangle, E. Esarey. Phys. Rev. Lett., 77, 4186(1996).

[19] Y. Ehrlich, C. Cohen, D. Kaganovich, A. Zigler, R. F. Hubbard, P. Sprangle, E. Esarey. J. Opt. Soc. Am. B, 15, 2416(1998).

[20] D. Kaganovich, P. V. Sasorov, Y. Ehrlich, C. Cohen, A. Zigler. Appl. Phys. Lett., 71, 2925(1997).

[21] D. Kaganovich, A. Ting, C. I. Moore, A. Zigler, H. R. Burris, Y. Ehrlich, R. Hubbard, P. Sprangle. Phys. Rev. E, 59, R4769(1999).

[22] R. F. Hubbard, Y. Ehrlich, D. Kaganovich, C. Cohen, C. I. Moore, P. Sprangle, A. Ting, A. Zigler. AIP Conf. Proc., 472, 394(1999).

[23] D. Kaganovich, P. Sasorov, C. Cohen, A. Zigler. Appl. Phys. Lett., 75, 772(1999).

[24] T. Hosokai, M. Kando, H. Dewa, H. Kotaki, S. Kondo, N. Hasegawa, K. Nakajima, K. Horioka. Opt. Lett., 25, 10(2000).

[25] E. Esarey, J. Krall, P. Sprangle. Phys. Rev. Lett., 72, 2887(1994).

[26] E. Esarey, P. Sprangle, J. Krall, A. Ting. IEEE J. Quantum Electron., 33, 1879(1997).

[27] A. J. Gonsalves, K. Nakamura, C. Lin, D. Panasenko, S. Shiraishi, T. Sokollik, C. Benedetti, C. B. Schroeder, C. G. R. Geddes, J. van Tilborg, J. Osterhoff, E. Esarey, C. Toth, W. P. Leemans. Nat. Phys., 7, 862(2011).

[28] M. Kirchen, S. Jalas, P. Messner, P. Winkler, T. Eichner, L. Hübner, T. Hülsenbusch, L. Jeppe, T. Parikh, M. Schnepp, A. R. Maier. Phys. Rev. Lett., 126, 174801(2021).

[29] N. H. Matlis, A. J. Gonsalves, S. Steinke, J. van Tilborg, B. Shaw, D. E. Mittelberger, C. G. R. Geddes, W. P. Leemans. J. Appl. Phys., 119, 074501(2016).

[30] L. Schaper, L. Goldberg, T. Kleinwächter, J.-P. Schwinkendorf, J. Osterhoff. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. A, 740, 208(2014).

[31] N. H. Matlis, A. J. Gonsalves, S. Steinke, J. van Tilborg, E. H. Matlis, B. Shaw, D. E. Mittelberger, C. G. R. Geddes, W. P. Leemans. J. Appl. Phys., 118, 204506(2015).

[32] M. Fuchs, R. Weingartner, A. Popp, Z. Major, S. Becker, J. Osterhoff, I. Cortrie, B. Zeitler, R. Hörlein, G. D. Tsakiris, U. Schramm, T. P. Rowlands-Rees, S. M. Hooker, D. Habs, F. Krausz, S. Karsch, F. Grüner. Nat. Phys., 5, 826(2009).

[33] A. Butler, A. J. Gonsalves, C. M. McKenna, D. J. Spence, S. M. Hooker, S. Sebban, T. Mocek, I. Bettaibi, B. Cros. Phys. Rev. Lett., 91, 205001(2003).

[34] M. Chen, J. Luo, F.-Y. Li, F. Liu, Z.-M. Sheng, J. Zhang. Light Sci. Appl., 5, e16015(2016).

[35] E. A. Gibson, X. Zhang, T. Popmintchev, A. Paul, N. Wagner, A. Lytle, I. P. Christov, M. M. Murnane, H. C. Kapteyn. IEEE J. Select. Top. Quantum Electron., 10, 1339(2004).

[36] J. Luo, M. Chen, W. Y. Wu, S. M. Weng, Z. M. Sheng, C. B. Schroeder, D. A. Jaroszynski, E. Esarey, W. P. Leemans, W. B. Mori, J. Zhang. Phys. Rev. Lett., 120, 154801(2018).

[37] K. Nakajima. Light Sci. Appl., 7, 21(2018).

[38] A. Zigler, M. Botton, Y. Ferber, G. Johansson, O. Pollak, E. Dekel, F. Filippi, M. P. Anania, F. Bisesto, R. Pompili, M. Ferrario. Appl. Phys. Lett., 113, 183505(2018).

[39] V. Shpakov, M. P. Anania, M. Bellaveglia, A. Biagioni, F. Bisesto, F. Cardelli, M. Cesarini, E. Chiadroni, A. Cianchi, G. Costa, M. Croia, A. Del Dotto, D. Di Giovenale, M. Diomede, M. Ferrario, F. Filippi, A. Giribono, V. Lollo, M. Marongiu, V. Martinelli, A. Mostacci, L. Piersanti, G. Di Pirro, R. Pompili, S. Romeo, J. Scifo, C. Vaccarezza, F. Villa, A. Zigler. Phys. Rev. Lett., 122, 114801(2019).

[40] R. D'Arcy, S. Wesch, A. Aschikhin, S. Bohlen, C. Behrens, M. J. Garland, L. Goldberg, P. Gonzalez, A. Knetsch, V. Libov, A. Martinez de la Ossa, M. Meisel, T. J. Mehrling, P. Niknejadi, K. Poder, J.-H. Röckemann, L. Schaper, B. Schmidt, S. Schröder, C. Palmer, J.-P. Schwinkendorf, B. Sheeran, M. J. V. Streeter, G. Tauscher, V. Wacker, J. Osterhoff. Phys. Rev. Lett., 122, 034801(2019).

[41] R. Pompili, D. Alesini, M. P. Anania, M. Behtouei, M. Bellaveglia, A. Biagioni, F. G. Bisesto, M. Cesarini, E. Chiadroni, A. Cianchi, G. Costa, M. Croia, A. Del Dotto, D. Di Giovenale, M. Diomede, F. Dipace, M. Ferrario, A. Giribono, V. Lollo, L. Magnisi, M. Marongiu, A. Mostacci, L. Piersanti, G. Di Pirro, S. Romeo, A. R. Rossi, J. Scifo, V. Shpakov, C. Vaccarezza, F. Villa, A. Zigler. Nat. Phys., 17, 499(2021).

[42] J. van Tilborg, S. Steinke, C. G. R. Geddes, N. H. Matlis, B. H. Shaw, A. J. Gonsalves, J. V. Huijts, K. Nakamura, J. Daniels, C. B. Schroeder, C. Benedetti, E. Esarey, S. S. Bulanov, N. A. Bobrova, P. V. Sasorov, W. P. Leemans. Phys. Rev. Lett., 115, 184802(2015).

[43] R. Pompili, M. P. Anania, M. Bellaveglia, A. Biagioni, S. Bini, F. Bisesto, E. Brentegani, G. Castorina, E. Chiadroni, A. Cianchi, M. Croia, D. Di Giovenale, M. Ferrario, F. Filippi, A. Giribono, V. Lollo, A. Marocchino, M. Marongiu, A. Mostacci, G. Di Pirro, S. Romeo, A. R. Rossi, J. Scifo, V. Shpakov, C. Vaccarezza, F. Villa, A. Zigler. Appl. Phys. Lett., 110, 104101(2017).

[44] J. van Tilborg, S. K. Barber, C. Benedetti, C. B. Schroeder, F. Isono, H.-E. Tsai, C. G. R. Geddes, W. P. Leemans. Phys. Plasmas, 25, 056702(2018).

[45] C. A. Lindstrøm, E. Adli, G. Boyle, R. Corsini, A. E. Dyson, W. Farabolini, S. M. Hooker, M. Meisel, J. Osterhoff, J.-H. Röckemann, L. Schaper, K. N. Sjobak. Phys. Rev. Lett., 121, 194801(2018).

[46] R. Pompili, M. Anania, M. Bellaveglia, A. Biagioni, S. Bini, F. Bisesto, E. Brentegani, F. Cardelli, G. Castorina, E. Chiadroni, A. Cianchi, O. Coiro, G. Costa, M. Croia, D. Di Giovenale, M. Ferrario, F. Filippi, A. Giribono, V. Lollo, A. Marocchino, M. Marongiu, V. Martinelli, A. Mostacci, D. Pellegrini, L. Piersanti, G. Di Pirro, S. Romeo, A. Rossi, J. Scifo, V. Shpakov, A. Stella, C. Vaccarezza, F. Villa, A. Zigler. Phys. Rev. Lett., 121, 174801(2018).

[47] R. Pompili, G. Castorina, M. Ferrario, A. Marocchino, A. Zigler. AIP Adv., 8, 015326(2018).

[48] A. F. Pousa, A. Martinez de la Ossa, R. Brinkmann, R. W. Assmann. Phys. Rev. Lett., 123, 054801(2019).

[49] R. Pompili, E. Chiadroni, A. Cianchi, A. Del Dotto, L. Faillace, M. Ferrario, P. Iovine, M. R. Masullo. Phys. Rev. Accel. Beams, 22, 121302(2019).

[50] S. K. Barber, J. H. Bin, A. J. Gonsalves, F. Isono, J. van Tilborg, S. Steinke, K. Nakamura, A. Zingale, N. A. Czapla, D. Schumacher, C. B. Schroeder, C. G. R. Geddes, W. P. Leemans, E. Esarey. Appl. Phys. Lett., 116, 234108(2020).

[51] T. Yang, H. Cheng, Y. Yan, M. Wu, D. Li, Y. Li, Y. Xia, C. Lin, X. Yan. Phys. Rev. Accel. Beams, 24, 031301(2021).

[52] J. Bin, L. Obst-Huebl, J.-H. Mao, K. Nakamura, L. D. Geulig, H. Chang, Q. Ji, L. He, J. De Chant, Z. Kober, A. J. Gonsalves, S. Bulanov, S. E. Celniker, C. B. Schroeder, C. G. R. Geddes, E. Esarey, B. A. Simmons, T. Schenkel, E. A. Blakely, S. Steinke, A. M. Snijders. Sci. Rep., 12, 1484(2022).

[53] P. Sprangle, E. Esarey. Phys. Fluids B, 4, 2241(1992).

[54] P. Sprangle, E. Esarey, J. Krall, G. Joyce. Phys. Rev. Lett., 69, 2200(1992).

[55] P. Sprangle, B. Hafizi, J. R. Peñano. Phys. Rev. E, 61, 4381(2000).

[56] P. Jha, N. Wadhwani, A. K. Upadhyaya, G. Raj. Phys. Plasmas, 11, 3259(2004).

[57] E. Esarey, C. B. Schroeder, B. A. Shadwick, J. S. Wurtele, W. P. Leemans. Phys. Rev. Lett., 84, 3081(2000).

[58] C. Ren, B. J. Duda, R. G. Hemker, W. B. Mori, T. Katsouleas, T. M. Antonsen, P. Mora. Phys. Rev. E, 63, 026411(2001).

[59] P. Sprangle, J. R. Peñano, B. Hafizi. Phys. Rev. E, 66, 046418(2002).

[60] A. K. Upadhyay, G. Raj, R. K. Mishra, A. Malviya, P. Jha. Phys. Plasmas, 14, 093107(2007).

[61] A. K. Upadhyay, G. Raj, R. K. Mishra, P. Jha. Phys. Plasmas, 14, 113105(2007).

[62] P. Sprangle, A. Ting, C. M. Tang. Phys. Rev. Lett., 59, 202(1987).

[63] P. Sprangle, A. Ting, C. M. Tang. Phys. Rev. A, 36, 2773(1987).

[64] C. Benedetti, C. B. Schroeder, E. Esarey, W. P. Leemans. Phys. Plasmas, 19, 053101(2012).

[65] E. Esarey, W. P. Leemans. Phys. Rev. E, 59, 1082(1999).

[66] L. Yu, H. M. Zhao, Q. Cao, X. Z. Zhu, J. L. Li, B. Y. Li, F. Liu, M. Chen, Z. M. Sheng. Plasma Phys. Control. Fusion, 64, 075009(2022).

[67] N. A. Bobrova, A. A. Esaulov, J.-I. Sakai, P. V. Sasorov, D. J. Spence, A. Butler, S. M. Hooker, S. V. Bulanov. Phys. Rev. E, 65, 016407(2001).

[68] B. H. P. Broks, K. Garloff, J. J. A. M. van der Mullen. Phys. Rev. E, 71, 016401(2005).

[69] D. J. Spence, S. M. Hooker. Phys. Rev. E, 63, 015401(2000).

[70] D. M. Gaudiosi, B. Reagan, T. Popmintchev, M. Grisham, M. Berrill, O. Cohen, B. C. Walker, M. M. Murnane, H. C. Kapteyn, J. J. Rocca. Phys. Rev. Lett., 96, 203001(2006).

[71] D. J. Spence, P. D. S. Burnett, S. M. Hooker. Opt. Lett., 24, 993(1999).

[72] F. Brandi, L. A. Gizzi. High Power Laser Sci. Eng., 7, e26(2019).

[73] A. J. Gonsalves, T. P. Rowlands-Rees, B. H. P. Broks, J. J. A. M. van der Mullen, S. M. Hooker. Phys. Rev. Lett., 98, 025002(2007).

[74] T. G. Jones, A. Ting, D. Kaganovich, C. I. Moore, P. Sprangle. Phys. Plasmas, 10, 4504(2003).

[75] J. Kim, V. L. J. Phung, K. Roh, M. Kim, K. Kang, H. Suk. Rev. Sci. Instrum., 92, 023511(2021).

[76] Y. Ping, I. Geltner, A. Morozov, S. Suckewer. Phys. Plasmas, 9, 4756(2002).

[77] H. S. Uhm, D. G. Jang, M. S. Kim, H. Suk. Phys. Plasmas, 19, 024501(2012).

[78] G. Bagdasarov, P. Sasorov, A. Boldarev, O. Olkhovskaya, V. Gasilov, A. J. Gonsalves, S. Barber, S. S. Bulanov, C. B. Schroeder, J. van Tilborg, E. Esarey, W. P. Leemans, T. Levato, D. Margarone, G. Korn, S. V. Bulanov. Phys. Plasmas, 24, 053111(2017).

[79] J. M. Garland, G. Tauscher, S. Bohlen, G. J. Boyle, R. D’Arcy, L. Goldberg, K. Põder, L. Schaper, B. Schmidt, J. Osterhoff. Rev. Sci. Instrum., 92, 013505(2021).

[80] A. Curcio, F. Bisesto, G. Costa, A. Biagioni, M. P. Anania, R. Pompili, M. Ferrario, M. Petrarca. Phys. Rev. E, 100, 053202(2019).

[81] X.-Z. Zhu, B.-Y. Li, F. Liu, J.-L. Li, Z.-W. Bi, L. Lu, X.-H. Yuan, W.-C. Yan, M. Chen, L.-M. Chen, Z.-M. Sheng, J. Zhang. Acta Phys. Sin., 71, 095202(2022).

[82] A. Biagioni, M.P. Anania, M. Bellaveglia, E. Chiadroni, A. Cianchi, D. Di Giovenale, G. Di Pirro, M. Ferrario, F. Filippi, A. Mostacci, R. Pompili, V. Shpakov, C. Vaccarezza, F. Villa, A. Zigler. J. Instrum., 11, C08003(2016).

[83] P. S. Antsiferov, M. R. Akdim, H. T. van Dam. Rev. Sci. Instrum., 78, 123107(2007).

[84] J. Liu, W. Li, J. Liu, Z. Qin, W. Wang, R. Qi, Z. Zhang, C. Yu, M. Fang, K. Feng, Y. Wu, C. Wang, R. Li. AIP Adv., 8, 105204(2018).

[85] T. P. Rowlands-Rees, C. Kamperidis, S. Kneip, A. J. Gonsalves, S. P. D. Mangles, J. G. Gallacher, E. Brunetti, T. Ibbotson, C. D. Murphy, P. S. Foster, M. J. V. Streeter, F. Budde, P. A. Norreys, D. A. Jaroszynski, K. Krushelnick, Z. Najmudin, S. M. Hooker. Phys. Rev. Lett., 100, 105005(2008).

[86] T. G. Jones, K. Krushelnick, A. Ting, D. Kaganovich, C. I. Moore, A. Morozov. Rev. Sci. Instrum., 73, 2259-2265(2002).

[87] J. Daniels, J. van Tilborg, A. J. Gonsalves, C. B. Schroeder, C. Benedetti, E. Esarey, W. P. Leemans. Phys. Plasmas, 22, 073112(2015).

[88] J. van Tilborg, A. J. Gonsalves, E. H. Esarey, C. B. Schroeder, W. P. Leemans. Opt. Lett., 43, 2776(2018).

[89] J. van Tilborg, A. J. Gonsalves, E. Esarey, C. B. Schroeder, W. P. Leemans. Phys. Plasmas, 26, 023106(2019).

[90] A. J. Gonsalves, K. Nakamura, C. Lin, J. Osterhoff, S. Shiraishi, C. B. Schroeder, C. G. R. Geddes, E. Esarey Cs. Tóth, W. P. Leemans. Phys. Plasmas, 17(2010).

[91] M. Turner, A. J. Gonsalves, S. S. Bulanov, C. Benedetti, N. A. Bobrova, V. A. Gasilov, P. V. Sasorov, G. Korn, K. Nakamura, J. van Tilborg, C. G. Geddes, C. B. Schroeder, E. Esarey. High Power Laser Sci. Eng., 9, e17(2021).

[92] B. Broks, J. van Dijk, H. Bastiaens, K. Boller, J. van der Mullen. J. Phys. D, 39, 2384(2006).

[93] V. V. Kotlyar, A. A. Kovalev. J. Opt. Soc. Am. A, 27, 372(2010).

[94] A. E. Siegman. Lasers(1986).

[95] A. D. Buckingham, C. Graham. Proc. R. Soc. Lond. Ser. A, 337, 275(1974).

[96] J. G. Zhu, M. J. Wu, Q. Liao, Y. X. Geng, K. Zhu, C. C. Li, X. H. Xu, D. Y. Li, Y. R. Shou, T. Yang, P. J. Wang, D. H. Wang, J. J. Wang, C. E. Chen, X. T. He, Y. Y. Zhao, W. J. Ma, H. Y. Lu, T. Tajima, C. Lin, X. Q. Yan. Phys. Rev. Accel. Beams, 22, 061302(2019).

[97] R. Fletcher. Practical Methods of Optimization: Unconstrained Optimization(1980).

[98] X. Yuan, Y. Xu, R. Zhao, X. Hong, R. Lu, X. Feng, Y. Chen, J. Zou, C. Zhang, Y. Qin, Y. Zhu. Optics, 2, 87(2021).

[99] M. J. Druyvesteyn, F. M. Penning. Rev. Mod. Phys., 12, 87(1940).

[100] B. Mancinelli, L. Prevosto, J. C. Chamorro, F. O. Minotti, H. Kelly. Plasma Chem. Plasma Process., 38, 147(2018).

[101] T. D. Arber, K. Bennett, C. S. Brady, A. Lawrence-Douglas, M. G. Ramsay, N. J. Sircombe, P. Gillies, R. G. Evans, H. Schmitz, A. R. Bell, C. P. Ridgers. Plasma Phys. Controll. Fusion, 57, 113001(2015).