High Power Laser Science and Engineering, Volume. 9, Issue 2, 02000e17(2021)
Radial density profile and stability of capillary discharge plasma waveguides of lengths up to 40 cm
[1] D. J. Spence, A. Butler, S. M. Hooker. J. Opt. Soc. Am. B, 20, 138(2003).
[2] T. Higashiguchi, M. Hikida, H. Terauchi, J. Bai, T. Kikuchi, Y. Tao, N. Yugami. Rev. Sci. Instrum., 81, 046109(2010).
[3] C. G. Durfee, H. M. Milchberg. Phys. Rev. Lett., 71, 2409(1993).
[4] J. J. Su, T. Katsouleas, J. M. Dawson, R. Fedele. Phys. Rev. A, 41, 3321(1990).
[5] 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).
[6] E. Brentegani, P. Anania, S. Atzeni, A. Biagioni, E. Chiadroni, M. Croia, M. Ferrario, F. Filippi, A. Marocchino, A. Mostaccia, R. Pompili, S. Romeo, A. Schiavi, A. Zigler. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A, 909, 404(2018).
[7] E. Chiadroni, M. P. Anania, M. Bellaveglia, A. Biagioni, F. Bisesto, E. Brentegani, F. Cardelli, A. Cianchi, G. Costa, D. Di Giovenale, G. Di Pirro, M. Ferrario, F. Filippi, A. Gallo, A. Giribono, A. Marocchino, A. Mostacci, L. Piersanti, R. Pompili, J. B. Rosenzweig, A. R. Rossi, J. Scifo, V. Shpakov, C. Vaccarezza, F. Villa, A. Zigler. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A, 909, 16(2018).
[8] P. Sprangle, E. Esarey, J. Krall, G. Joyce. Phys. Rev. Lett., 69, 2200(1992).
[9] 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).
[10] C. G. R. Geddes, C. Toth, J. van Tilborg, E. Esarey, C. B. Schroeder, J. Cary, W. P. Leemans. Phys. Rev. Lett., 95, 145002(2005).
[11] R. Pompili, M. P. Anania, E. Chiadroni, A. Cianchi, M. Ferrario, V. Lollo, A. Notargiacomo, L. Picardi, C. Ronsivalle, J. B. Rosenzweig, V. Shpakov, A. Vannozzi. Rev. Sci. Instrum., 89, 033302(2018).
[12] Z. Qin, W. Li, J. Liu, J. Liu, C. Yu, W. Wang, R. Qi, Z. Zhang, M. Fang, K. Feng, Y. Wu, L. Ke, Y. Chen, C. Wang, R. Li, Z. Xu. Phys. Plasmas, 25, 043117(2018).
[13] S. Karsch, J. Osterhoff, A. Popp, T. P. Rowlands-Rees, Z. Major, M. Fuchs, B. Marx, R. Hoerlein, K. Schmid, L. Veisz, S. Becker, U. Schramm, B. Hidding, G. Pretzler, D. Habs, F. Gruener, F. Kraus, S. M. Hooker. New J. Phys., 9, 415(2007).
[14] P. Sprangle, E. Esarey, A. Ting, G. Joyce. Appl. Phys. Lett., 53, 2146(1988).
[15] P. A. Franken, A. E. Hill, C. W. Peters, G. Weinreich. Phys. Rev. Lett., 7, 118(1961).
[16] 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).
[17] M. Grisham, D. M. Gaudiosi, B. Reagan, T. Popmintchev, M. Berrill, O. Cohen, B. C. Walker, M. M. Murnane, H. C. Kapteyn, J. J. Rocca. X-Ray Lasers 2006, 383.
[18] S. Sakai, T. Higashiguchi, N. Bobrova, P. Sasorov, J. Miyazawa, N. Yugami, Y. Sentoku, R. Kodama. Rev. Sci. Instrum., 82, 103509(2011).
[19] 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).
[20] T. Mocek, C. M. McKenna, B. Cros, S. Sebban, D. J. Spence, G. Maynard, I. Bettaibi, V. Vorontsov, A. J. Gonsavles, S. M. Hooker. Phys. Rev. A, 71, 013804(2005).
[21] N. 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).
[22] B. H. P. Broks, K. Garloff, J. J. A. M. van der Mullen. Phys. Rev. E, 71, 016401(2005).
[23] E. Esarey, C. B. Schroeder, W. P. Leemans. Rev. Mod. Phys., 81, 1229(2009).
[24] A. J. Gonsalves, K. Nakamura, C. Lin, J. Osterhoff, S. Shiraishi, C. B. Schroeder, C. G. R. Geddes, Cs. Tóth, E. Esarey, W. P. Leemans. Phys. Plasmas, 17, 056706(2010).
[25] A. J. Gonsalves, T. P. Rowlands-Rees, B. H. P. Broks, J. A. M. van der Mullen, S. M. Hooker. Phys. Rev. Lett., 98, 025002(2007).
[26] B. H. P. Broks, W. Van Dijk, J. J. A. W. van der Mullen. Phys. Plasmas, 14, 023501(2007).
[27] K. Nakamura, H. Mao, A. J. Gonsalves, H. Vincenti, D. E. Mittelberger, J. Daniels, A. Magana, C. Toth, W. P. Leemans. IEEE J. Quantum Electron., 53, 1200121(2017).
[28] We monitor longitudinal uniformity by imaging the light emitted by the discharge onto the gated camera shown in Figure 1 (gate time 3 ns)..
[29] C. V. Pieronek, A. J. Gonsalves, C. Benedetti, S. S. Bulanov, J. van Tilborg, J. H. Bin, K. K. Swanson, J. Daniels, G. A. Bagdasarov, N. A. Bobrova, V. A. Gasilov, G. Korn, P. V. Sasorov, C. G. R. Geddes, C. B. Schroeder, W. P. Leemans, E. Esarey. Phys. Plasmas, 27, 093101(2020).
[30] A. J. Gonsalves, C. Pieronek, J. Daniels, S. S. Bulanov, W. L. Waldron, D. E. Mittelberger, W. P. Leemans, N. A. Bobrova, P. V. Sasorov, F. Liu, S. Antipov, J. E. Butler. J. Appl. Phys., 119, 033302(2016).
[31] D. Huang, L. J. Yang, P. Huo, J. B. Ma, W. D. Ding, W. Wang. Phys. Plasmas, 22, 023509(2015).
[32] D. Kaganovich, P. V. Sasorov, Y. Ehrlich, C. Cohen, A. Zigler. Appl. Phys. Lett., 71, 2925(1997).
[33] C. J. Woolley, K. O’Keeffe, H. K. Chung, S. M. Hooker. Plasma Sources Sci. Technol., 20, 055014(2011).
[34] B. Greenberg, M. Levin, A. Pukhov, A. Zigler. Appl. Phys. Lett., 83, 2961(2003).
[35] C. Benedetti, C. B. Schroeder, E. Esarey, W. P. Leemans. Phys. Plasmas, 19, 053101(2012).
[36] N. A. Boborova, S. V. Bulanov, T. L. Razinkova, P. V. Sasorov. Plasma. Phys. Rep., 22, 349(1996).
[37] The obtained values vary only by a small amount as a function of discharge timing as long as the pulse arrives in the range of 0–400 ns after the peak of the discharge..
[38] W. P. Leemans, A. J. Gonsalves, H.-S. Mao, K. Nakamura, C. Benedetti, C. B. Schroeder, C. Tóth, J. Daniels, D. E. Mittelberger, S. S. Bulanov, J.-L. Vay, C. G. R. Geddes, E. Esarey. Phys. Rev. Lett., 113, 245002(2014).
[39] C. Benedetti, C. Schroeder, E. Esarey, C. Geddes, W. Leemans. AIP Conf. Proc., 1299(2010).
[40] C. Benedetti, C. Schroeder, C. Geddes, E. Esarey, W. Leemans. Plasma Phys. Control. Fusion, 60(2017).
[41] W. P. Leemans, A. J. Gonsalves, K. Nakamura, H.-S. Mao, C. Toth, J. Daniels, D. Mittelberger, C. Benedetti, S. Bulanov, C. G. R. Geddes, J.-L. Vay, C. B. Schroeder, E. H. EsareyCLEO: Applications and Technology. , , , , , , , , , , , , and , in (Optical Society of America, ), paper JTh1L.1.(2014).
[42] A. J. Gonsalves. Phys. Plasmas, 27, 053102(2020).
[43] A. J. Gonsalves, K. Nakamura, J. Daniels, H.-S. Mao, C. Benedetti, C. B. Schroeder, C. Tóth, J. van Tilborg, D. E. Mittelberger, S.S. Bulanov, J.-L. Vay, C. G. R. Geddes, E. Esarey, W. P. Leemans. Phys. Plasmas, 22, 056703(2015).
[44] A. R. Maier, N. M. Delbos, T. Eichner, L. Huebner, S. Jalas, L. Jeppe, S. W. Jolly, M. Kirchen, V. Leroux, P. Messner, M. Schnepp, M. Trunk, P. A. Walker, C. Werle, P. Winkler. Phys. Rev. X, 10, 031039(2020).
Get Citation
Copy Citation Text
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. Radial density profile and stability of capillary discharge plasma waveguides of lengths up to 40 cm[J]. High Power Laser Science and Engineering, 2021, 9(2): 02000e17
Special Issue: TARGET FABRICATION
Received: Dec. 10, 2020
Accepted: Jan. 26, 2021
Published Online: Apr. 28, 2021
The Author Email: A. J. Gonsalves (ajgonsalves@lbl.gov)