High Power Laser Science and Engineering, Volume. 9, Issue 4, 04000e64(2021)

Transient electromagnetic fields generated in experiments at the PHELIX laser facility

M. Scisciò1、*, F. Consoli1, M. Salvadori1, N. E. Andreev2,3, N. G. Borisenko4, S. Zähter5,6, and O. Rosmej5,6
Author Affiliations
  • 1ENEA, Fusion and Technologies for Nuclear Safety Department, 00044Frascati, Italy
  • 2Joint Institute for High Temperatures, Russian Academy of Sciences, 125412Moscow, Russia
  • 3Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University), 141701Moscow, Russia
  • 4P. N. Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences, 119991Moscow, Russia
  • 5GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, 64291Darmstadt, Germany
  • 6Goethe University Frankfurt, 60438 Frankfurt am Main, Germany
  • show less
    References(47)

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

    [2] B. A. Remington, D. Arnet, R. P. Drake, H. Takabe. Science, 284, 1488(1999).

    [3] B. Albertazzi, J. Beard, A. Ciardi, T. Vinci, J. Albrecht, J. Billette, T. Burris-Mog, S. N. Chen, D. Da Silva, S. Dittrich, T. Herrmannsdoerfer, B. Hirardin, F. Kroll, M. Nakatsutsumi, S. Nitsche, C. Riconda, L. Romagnani, H.-P. Schlenvoigt, S. Simond, E. Veuillot, T. E. Cowan, O. Portugall, H. Pepin, J. Fuchs. Rev. Sci. Instrum., 84, 043505(2013).

    [4] B. Albertazzi, A. Ciardi, M. Nakatsutsumi, T. Vinci, J. Beard, R. Bonito, J. Billette, M. Borghesi, Z. Burkley, S. N. Chen, T. E. Cowan, T. Herrmannsdoerfer, D. P. Higginson, F. Kroll, S. A. Pikuz, K. Naughton, L. Romagnani, C. Riconda, G. Revet, R. Riquier, H.-P. Schlenvoigt, I. Y. Skobelev, A. Y. Faenov, A. Soloviev, M. Huarte-Espinosa, A. Frank, O. Portugall, H. Pepin, J. Fuchs. Science, 346, 325(2014).

    [5] S. Atzeni, J. Meyer-ter-Vehn. The Physics of Inertial Fusion: Beam Plasma Interaction, Hydrodynamics, Hot Dense Matter(2009).

    [6] F. Consoli, V. T. Tikhonchuck, M. Bardon, P. Bradford, D. C. Carroll, J. Cikhardt, M. Cipriani, R. J. Clarke, T. Cowan, C. N. Danson, R. Da Angelis, M. De Marco, J.-L. Dubois, B. Etchessahar, A. Laso Garcia, D. I. Hillier, A. Honsa, W. Jiang, V. Kmetik, J. Krasa, Y. Li, F. Lubrano, P. McKenna, A. Poyè, I. Prencipe, P. Raczka, R. A. Smith, R. Vrana, N. C. Woosley, E. Zemaityte, Y. Zhang, Z. Zhang, B. Zielbauer, D. Neely. High Power Laser Sci. Eng., 8, e22(2020).

    [7] F. Consoli, P. L. Andreoli, M. Cipriani, G. Cristofari, R. De Angelis, G. Di Giorgio, L. Duvillaret, J. Krasa, D. Neely, M. Salvadori, M. Scisciò, R. A. Smith, V. T. Tikhonchuk. , , , , , , , , , , , , and , Philos. Trans. Royal Soc. A , ()., 20200022(2020).

    [8] J. L. Dubois, F. Lubrano-Lavederci, D. Raffestin, J. Ribolzi, J. Gazave, A. Compant La Fontaine, E. d'Humières, S. Hulin, P. Nicolai, A. Poyé, V. T. Tinkhonchuk. Phys. Rev. E, 89, 013102(2014).

    [9] A. Poyé, J.-L. Dubois, F. Lubrano-Lavaderci, E. D'Humières, M. Bardon, S. Hulin, M. Bailly-Grandvaux, J. Ribolzi, D. Raffestin, J. J. Santos, P. Nicolai, V. Tinkhonchuk. Phys. Rev. E, 92, 043107(2015).

    [10] A. Poyé, J.-L. Dubois, F. Lubrano-Lavaderci, E. D'Humieres, M. Bardon, S. Hulin, M. Bailly-Grandvaux, J. Ribolzi, D. Reffestin, J. J. Santos, P. Nicolai, V. Tinkhonchuk. Phys. Rev. E, 92, 059902(2015).

    [11] A. Poyé, S. Hulin, M. Bailly-Grandvaux, J.-L. Dubois, J. Ribolzi, D. Raffestin, M. Bardon, F. Lubrano-Lavaderci, E. D'Humières, J. J. Santos, P. Nicolai, V. Tinkhonchuk. Phys. Rev. E, 91, 043106(2015).

    [12] A. Poyé, S. Hulin, M. Bailly-Grandvaux, J.-L. Dubois, J. Ribolzi, D. Raffestin, M. Bardon, F. Lubrano-Lavaderci, E. D'Humieres, J. J. Santos, P. Nicolai, V. Tikhonchuk. Phys. Rev. E, 97, 019903(E)(2018).

    [13] F. Consoli, R. De Angelis, L. Duvillaret, P. L. Andreoli, M. Cipriani, G. Cristofari, G. Di Giorgio, F. Ingenito, C. Verona. Sci. Rep., 6, 27889(2016).

    [14] F. Consoli, R. De Angelis, T. S. Robinson, S. Giltrap, G. S. Hicks, E. J. Ditter, O. C. Ettinger, Z. Najmudin, M. Notley, R. A. Smith. Sci. Rep., 9, 8551(2019).

    [15] R. Pompili, M. P. Anania, F. Bisesto, M. Botton, M. Castellano, E. Chiadroni, A. Cianchi, A. Curcio, M. Ferrario, M. Galletti, Z. Henis, M. Petrarca, E. Schleifer, A. Zigler. Sci. Rep., 6, 35000(2016).

    [16] V. Bagnoud, B. Aurand, A. Blazevic, S. Borneis, C. Bruske, B. Ecker, U. Eisenbarth, J. Flis, A. Frank, E. Gaul, S. Goette, C. Haefner, T. Hahn, K. Herres, H.-M. Heuck, D. Hochhaus, D. H. H. Hoffmann, D. Javorkova, H.-J. Kluge, T. Kuehl, S. Kunzer, M. Kreutz, T. Merz-Mantwill, P. Neumayer, E. Okels, D. Reemts, O. Rosmej, M. Roth, T. Stoehlker, A. Tauschwitz, B. Zielbauer, D. Zimmer, K. Witte. Appl. Phys. B, 100, 137(2010).

    [17] A. Casner, T. Caillaud, S. Darbon, A. Duval, I. Thfouin, J. P. Jadaud, J. P. LeBreton, C. Reverdin, B. Rosse, R. Rosch, N. Blanchot, B. Villette, R. Wrobel, J. L. Miquel. High Energy Density Phys., 17, 2(2015).

    [18] B. Le Garrec, S. Sebban, D. Margarone, M. Precek, S. Weber, O. Klimo, G. Korn, B. Rus. Proc. SPIE, 8962(2014).

    [19] J. P. Zou, C. Le Blanc, D. N. Papadopoulos, G. Cheriaux, P. Georges, G. Mennerat, F. Druon, L. Lecherbourg, A. Pellegrina, P. Ramirez, F. Giambruno, A. Freneaux, 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, e2(2015).

    [20] C. G. Brown, J. Ayers, B. Felker, W. Ferguson, J. P. Holder, S. R. Nagel, K. W. Piston, N. Simanovskaia, A. L. Throop, M. Chung, T. Hilsabeck. Rev. Sci. Instrum., 83, 10D729(2012).

    [21] D. C. Eder, A. Throop, J. Kimbrough, M. L. Stowell, D. A. White, P. Song, N. Back, A. MacPhee, H. Chen, W. DeHope, Y. Ping, B. Maddox, J. Lister, G. Pratt, T. Ma, Y. Tsui, M. Perkins, D. O'Brien, P. Patel. , , , , , , , , , , , , , , , , , , and , “Mitigation of electromagnetic pulse (EMP) effects from short-pulse lasers and fusion neutrons,” Technical Report LLNL-TR-411183 ().(2009).

    [23] J. D. Jackson. Classical Electrodynamics(1975).

    [24] M. Reiser. Theory and Design of Charged Particle Beams(2008).

    [25] O. N. Rosmej, M. Gyrdymov, M. M. Gunther, N. E. Andreev, P. Tavana, P. Neumayer, S. Zaehter, N. Zahn, V. S. Popov, N. G. Borisenko, A. Kantsyrev, A. Skobliakov, V. Panyushkin, A. Bogdanov, F. Consoli, X. F. Shen, A. Pukhov. Plasma Phys. Controll. Fusion, 62, 115024(2020).

    [26] M. Salvadori, F. Consoli, C. Verona, M. Cipriani, M. P. Anania, P. L. Andreoli, P. Antici, F. Bisesto, G. Costa, G. Cristofari, R. De Angelis, G. Di Giorgio, M. Ferrario, M. Galletti, D. Giulietti, M. Migliorati, R. Pompili, A. Zigler. Sci. Rep., 11, 3071(2021).

    [27] F. Consoli, R. De Angelis, P. L. Andreoli, G. Cristofari, G. Di Giorgio. Phys. Proced., 62, 11(2015).

    [28] M. De Marco, M. Pfeifer, E. Krousky, J. Krasa, J. Cikhardt, D. Klir, V. Nassisi. J. Phys. Conf. Ser., 508, 012007(2014).

    [29] J. Krasa, M. De Marco, J. Cikhardt, M. Pfeifer, A. Velyhan, D. Klir, K. Rezac, J. Limpouch, E. Krousky, J. Dostal, J. Ullschmied, R. Dudzak. Plasma Phys. Control. Fusion, 59, 065007(2017).

    [30] M. J. Mead, D. Neely, J. Gauoin, R. Heathcote, P. Patel. Rev. Sci. Instrum., 75, 4225(2004).

    [31] T. Ceccotti, A. Levy, H. Popescu, F. Reau, P. D'Oliveira, P. Monot, J. P. Geindre, E. Lefebvre, P. Martin. Phys. Rev. Lett., 99, 185002(2007).

    [32] J. Fuchs, Y. Sentoku, E. d’Humières, T. E. Cowan, J. Cobble, P. Audebert, A. Kemp, A. Nikroo, P. Antici, E. Brambrink, A. Blazevic, E. M. Campbell, J. C. Fernández, J.-C. Gauthier, M. Geissel, M. Hegelich, S. Karsch, H. Popescu, N. Renard-LeGalloudec, M. Roth, J. Schreiber, R. Stephens, H. Pépin. Phys. Plasmas, 14, 053105(2007).

    [33] J. Fuchs, Y. Sentoku, S. Karsch, J. Cobble, P. Audebert, A. Kemp, A. Nikroo, P. Antici, E. Brambrink, A. Blazevic, E. M. Campbell, J. C. Fernadez, J.-C. Gauthier, M. Geissel, M. Hegelch, H. Pepin, H. Popescu, N. Renard-LeGalloudec, M. Roth, J. Schreiber, R. Stephens, T. E. Cowan. Phys. Rev. Lett., 94, 045004(2005).

    [34] A. Mancic, J. Robiche, P. Antici, P. Audebert, C. Blancard, P. Combis, F. Dorchies, G. Faussurier, S. Fourmaux, M. Harmand, R. Kodama, L. Lancia, S. Mazevet, M. Nakatsutsumi, O. Peyrusse, V. Recoules, P. Renaudin, R. Shepherd, J. Fuchs. High Energy Density Phys., 6, 21(2010).

    [35] K. Zeil, S. D. Kraft, S. Bock, M. Bussmann, T. E. Cowan, T. Kluge, J. Metzkes, T. Richter, R. Sauerbrey, U. Schramm. New J. Phys., 12, 045015(2010).

    [37] D. Margarone, I. J. Kim, J. Psikal, J. Kaufman, T. Mocek, I. W. Choi, L. Stolcova, J. Proska, A. Choukourov, I. Melnichuk, O. Klimo, J. Limpouch, J. H. Sung, S. K. Lee, G. Korn, T. M. Jeong. Phys. Rev. Spec. Top. Accel. Beams, 18, 071304(2015).

    [38] M. A. Furman, M. T. F. Pivi. Phys. Rev. ST Accel. Beams, 5, 124404(2002).

    [39] T. S. Robinson, F. Consoli, S. Giltrap, S. Eardley, G. S. Hicks, E. J. DItter, O. Ettlinger, N. H. Stuart, M. Notley, R. De Angelis, Z. Najmudin, R. A. Smith. Sci. Rep., 7, 983(2017).

    [40] C. Verona, M. Marinelli, S. Palomba, G. Verona-Rinati, M. Salvadori, F. Consoli, M. Cipriani, P. Antici, M. Migliorati, F. Bisesto, R. Pompili. J. Instrum., 15, C09066(2020).

    [41] M. Salvadori, F. Consoli, C. Verona, M. Cipriani, P. L. Andreoli, G. Cristofari, R. De Angelis, G. Di Giorgio, D. Giulietti, M. P. Anania, F. Bisesto, G. Costa, M. Ferrario, M. Galletti, R. Pompili, A. Zigler, P. Antici, M. Migliorati. J. Instrum., 15, C10002(2020).

    [42] R. S. Sussmann. CVD Diamond for Electronic Devices and Sensors(2009).

    [43] C. Carstensen, S. Funken, W. Hackbusch, R. H. W. Hoppe, P. Monk. Computational Electromagnetics(2003).

    [44] A. G. Pakhomov, D. Miklavcic, M. S. Markov. Advanced Electroporation Techniques in Biology and Medicine(2017).

    [45] K. M. Gupta, N. Gupta. Advanced Electrical and Electronics Materials: Processes and Applications(2015).

    [46] A. Houard, Y. Liu, B. Prade, V. T. Tikhonchuk, A. Mysyrowicz. Phys. Rev. Lett., 100, 255006(2008).

    [47] H. W. Ott. Electromagnetic Compatibility Engineering(2009).

    Tools

    Get Citation

    Copy Citation Text

    M. Scisciò, F. Consoli, M. Salvadori, N. E. Andreev, N. G. Borisenko, S. Zähter, O. Rosmej. Transient electromagnetic fields generated in experiments at the PHELIX laser facility[J]. High Power Laser Science and Engineering, 2021, 9(4): 04000e64

    Download Citation

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

    Special Issue: HIGH ENERGY DENSITY PHYSICS AND HIGH POWER LASERS

    Received: Aug. 6, 2021

    Accepted: Oct. 27, 2021

    Posted: Oct. 28, 2021

    Published Online: Dec. 22, 2021

    The Author Email: M. Scisciò (massimiliano.sciscio@enea.it)

    DOI:10.1017/hpl.2021.50

    Topics