High Power Laser Science and Engineering, Volume. 13, Issue 4, 04000e57(2025)

Comprehensive characterization of electromagnetic pulses driven by a sub-nanosecond kilojoule laser

Jakub Cikhardt1, Philip W. Bradford2,3, Michael Ehret4,5, Shubham Agarwal6,7, Massimo Alonzo8, Pierluigi Andreoli8, Michal Cervenak9, Vittorio Ciardiello8,10, Fabrizio Consoli8, Daniele Davino10, Jan Dostal6,9, Roman Dudzak6,9, Daniel Klir1, Josef Krasa6, Michal Krupka1,6,9, Pavel Kubes1, Jakub Malir1, Cruz Mendez4, Vojtech Munzar1, Jan Novotny1, Oldrich Renner5,6,9, Karel Rezac1, Marta O. Ruiz4, João J. Santos2, Massimiliano Sciscio8, Sushil Singh1,6,9, Zuzana Valdova1,6,7, Libor Juha6, and Miroslav Krus9
Author Affiliations
  • 1Faculty of Electrical Engineering, https://ror.org/03kqpb082Czech Technical University in Prague, Prague, Czech Republic
  • 2Centre Lasers Intenses et Applications (CELIA), UMR 5107, https://ror.org/057qpr032University Bordeaux-CNRS-CEA, Talence, France
  • 3Rutherford Appleton Laboratory, https://ror.org/05efe5r97Central Laser Facility, Oxford, UK
  • 4https://ror.org/03pp6gj92Centro de L’aseres Pulsados (CLPU), Salamanca, Spain
  • 5https://ror.org/00yzpcc69ELI-Beamlines Facility, Extreme Light Infrastructure ERIC, Doln Brezany, Czech Republic
  • 6https://ror.org/02yhj4v17Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences, Prague, Czech Republic
  • 7Faculty of Mathematics and Physics, https://ror.org/024d6js02Charles University in Prague, Prague, Czech Republic
  • 8Nuclear Department, https://ror.org/01026pq66ENEA, Frascati, Italy
  • 9https://ror.org/01h494015Institute of Plasma Physics of the Czech Academy of Sciences, Prague, Czech Republic
  • 10Department of Engineering (DING), https://ror.org/04vc81p87Università degli Studi del Sannio, Benevento, Italy
  • show less
    References(50)

    [1] P. Bradford, N. C. Woolsey, G. G. Scott, G. Liao, H. Liu, Y. Zhang, B. Zhu, C. Armstrong, S. Astbury, C. Brenner, P. Brummitt, F. Consoli, I. East, R. Gray, D. Haddock, P. Huggard, P. J. R. Jones, E. Montgomery, I. Musgrave, P. Oliveira, D. R. Rusby, C. Spindloe, B. Summers, E. Zemaityte, Z. Zhang, Y. Li, P. McKenna, D. Neely. High Power Laser Sci. Eng., 6, e21(2018).

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

    [3] F. Sabath, A. Wraight, A. Brenner, C. C. JonesIEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility. , , , and , in 2007 (), p. ., 1(2007).

    [4] V. Pereira, G. R. KunkolienkarFourth International Conference on Computing, Communications and Networking Technologies (ICCCNT). and , in 2013 (), p. 1.(2013).

    [5] K. H. Schoenbach, S. J. Hargrave, R. P. Joshi, J. F. Kolb, R. Nuccitelli, C. Osgood, A. Pakhomov, M. Stacey, R. J. Swanson, J. A. White, S. Xiao, J. Zhang, S. J. Beebe, P. F. Blackmore, E. S. Buescher. IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insulat., 14, 1088(2007).

    [6] P. Shaw, N. Kumar, S. Mumtaz, J. S. Lim, J. H. Jang, D. Kim, B. D. Sahu, A. Bogaerts, E. H. Choi. Sci. Rep., 11, 14003(2021).

    [7] D. Wang, Y. Li, P. Dehghanian, S. WangNorth American Power Symposium (NAPS). , , , and , in 2019 (), p. 1.(2019).

    [8] S.-H. Min, H. Jung, O. Kwon, M. Sattorov, S. Kim, S.-H. Park, D. Hong, S. Kim, C. Park, B. H. Hong, I. Cho, S. Ma, M. Kim, Y. J. Yoo, S. Y. Park, G.-S. Park. IEEE Access, 9, 136775(2021).

    [9] J. S. Pearlman, G. H. Dahlbacka. J. Appl. Phys., 49, 457(1978).

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

    [11] T. S. Robinson, F. Consoli, S. Giltrap, S. J. 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).

    [12] F. Consoli, R. De Angelis, P. Andreoli, M. Cipriani, G. Cristofari, G. Di Giorgio, F. Ingenito2015 IEEE 15th International Conference on Environment and Electrical Engineering (EEEIC). , , , , , , and , in (), p. ., 182(2015).

    [13] F. Consoli, R. De Angelis, P. Andreoli, G. Cristofari, G. Di Giorgioa. , , , , and , Phys. Procedia , 11 (2015)..

    [14] J.-L. Dubois, F. Lubrano-Lavaderci, D. Raffestin, J. Ribolzi, J. Gazave, A. C. L. Fontaine, E. d’Humières, S. Hulin, P. Nicola, A. Poyé, V. T. Tikhonchuk. Phys. Rev. E, 89, 013102(2014).

    [15] 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. Nicola, V. Tikhonchuk. Phys. Rev. E, 043106(2015).

    [16] A. Poyé, S. Hulin, J. Ribolzi, M. Bailly-Grandvaux, F. Lubrano-Lavaderci, M. Bardon, D. Raffestin, J. J. Santos, V. Tikhonchuk. Phys. Rev. E, 98, 033201(2018).

    [17] P. Raczka, J.-L. Dubois, S. Hulin, V. Tikhonchuk, M. Rosinski, A. Zaras-Szydlowska, J. Badziak. Laser Particle Beams, 35, 677(2017).

    [18] D. F. G. Minenna, A. Poyé, P. Bradford, N. Woolsey, V. T. Tikhonchuk. Phys. Plasmas, 27, 063102(2020).

    [19] M. Bardon, B. Etchessahar, F. Lubrano, S. Bazzoli, M. Ferri, J. Ribolzi, P. Mirabel, A. Compant La Fontaine, N. Mallejac, S. Cadra, L. Chaigne, S. Depierreux, J. Baggio, N. Blanchot, G. Birindelli, A. Casner, V. T. Tikhonchuk. Phys. Rev. Res., 2, 033502(2020).

    [20] M. Scisciò, F. Consoli, M. Salvadori, N. E. Andreev, N. G. Borisenko, S. Zähter, O. Rosmej. High Power Laser Sci. Eng., 9, e64(2021).

    [21] C. G. Brown, A. Throop, D. Eder, J. Kimbrough. J. Phys.: Conf. Ser., 112, 032025(2008).

    [22] C. G. Brown, E. Bond, T. Clancy, S. Dangi, D. C. Eder, W. Ferguson, J. Kimbrough, A. Throop. J. Phys.: Conf. Ser., 244, 032001(2010).

    [23] J. Cikhardt, J. Krasa, M. De Marco, M. Pfeifer, A. Velyhan, E. Krousky, B. Cikhardtova, D. Klir, K. Rezac, J. Ullschmied, J. Skala, P. Kubes, J. Kravarik. Rev. Sci. Instrum., 85, 103507(2014).

    [24] J. Krása, M. D. Marco, J. Cikhardt, M. Pfeifer, A. Velyhan, D. Klír, K. Řezáč, J. Limpouch, E. Krouský, J. Dostál, J. Ullschmied, R. Dudžák. Plasma Phys. Control. Fusion, 59, 065007(2017).

    [25] F. Consoli, R. D. Angelis, M. D. Marco, J. Krasa, J. Cikhardt, M. Pfeifer, D. Margarone, D. Klir, R. Dudzak. Plasma Phys. Control. Fusion, 60, 105006(2018).

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

    [27] M. D. Marco, J. Krása, J. Cikhardt, M. Pfeifer, E. Krouský, D. Margarone, H. Ahmed, M. Borghesi, S. Kar, L. Giuffrida, R. Vrana, A. Velyhan, J. Limpouch, G. Korn, S. Weber, L. Velardi, D. D. Side, V. Nassisi, J. Ullschmied. J. Instrum., 11, C06004(2016).

    [28] M. De Marco, J. Krasa, J. Cikhardt, A. Velyhan, M. Pfeifer, R. Dudzak, J. Dostal, E. Krousky, J. Limpouch, T. Pisarczyk, Z. Kalinowska, T. Chodukowski, J. Ullschmied, L. Giuffrida, D. Chatain, J.-P. Perin, D. Margarone. Phys. Plasmas, 24, 083103(2017).

    [29] P. Raczka, J. Cikhardt, M. Pfeifer, J. Krasa, M. Krupka, T. Burian, M. Krus, T. Pisarczyk, J. Dostal, R. Dudzak, J. Badziak. Plasma Physics Control. Fusion, 63, 085015(2021).

    [30] F. Consoli, V. T. Tikhonchuk, M. Bardon, P. Bradford, D. C. Carroll, J. Cikhardt, M. Cipriani, R. J. Clarke, T. Cowan, C. N. Danson, R. De Angelis, M. De Marco, J.-L. Dubois, B. Etchessahar, A. L. Garcia, D. I. Hillier, A. Honsa, W. Jiang, V. Kmetik, J. Krása, Y. Li, F. Lubrano, P. McKenna, J. Metzkes-Ng, A. Poyé, I. Prencipe, P. Rączka, R. A. Smith, R. Vrana, N. C. Woolsey, E. Zemaityte, Y. Zhang, Z. Zhang, B. Zielbauer, D. Neely. High Power Laser Sci. Eng., 8, e22(2020).

    [31] G.-Q. Liao, H. Liu, G. G. Scott, Y.-H. Zhang, B.-J. Zhu, Z. Zhang, Y.-T. Li, C. Armstrong, E. Zemaityte, P. Bradford, D. R. Rusby, D. Neely, P. G. Huggard, P. McKenna, C. M. Brenner, N. C. Woolsey, W.-M. Wang, Z.-M. Sheng, J. Zhang. Phys. Rev. X, 10, 031062(2020).

    [32] E. Denoual, L. Bergé, X. Davoine, L. Gremillet. Phys. Rev. E, 108, 065211(2023).

    [33] S. Herzer, A. Woldegeorgis, J. Polz, A. Reinhard, M. Almassarani, B. Beleites, F. Ronneberger, R. Grosse, G. G. Paulus, U. Hübner, T. May, A. Gopal. New J. Phys., 20, 063019(2018).

    [34] Z.-Y. Chen, J.-F. Li, Y. Yu, J.-X. Wang, X.-Y. Li, Q.-X. Peng, W.-J. Zhu. Phys. Plasmas, 19, 113116(2012).

    [35] Y. Xia, F. Zhang, H. Cai, W. Zhou, C. Tian, B. Zhang, D. Liu, T. Yi, Y. Xu, F. Wang, T. Li, S. Zhu. Matter Radiat. Extremes, 5, 017401(2020).

    [36] K. Nelissen, M. Liszi, M. De Marco, V. Ospina, I. Drotar, G. Gatti, C. Kamperidis, L. Volpe. Sci. Rep., 10, 3108(2020).

    [37] F. S. Felber. Appl. Phys. Lett., 86, 231501(2005).

    [38] F. Consoli, P. L. Andreoli, M. Cipriani, G. Cristofari, R. De Angelis, G. Di Giorgio, L. Duvillaret, J. Krása, D. Neely, M. Salvadori, M. Scisciò, R. A. Smith, V. T. Tikhonchuk. Philos. Trans. Roy. Soc. A Math. Phys. Eng. Sci., 379, 20200022(2021).

    [39] K. Jungwirth, A. Cejnarova, L. Juha, B. Kralikova, J. Krasa, E. Krousky, P. Krupickova, L. Laska, K. Masek, T. Mocek, M. Pfeifer, A. Präg, O. Renner, K. Rohlena, B. Rus, J. Skala, P. Straka, J. Ullschmied. Phys. Plasmas, 8, 2495(2001).

    [40] M. Krupka, J. Krasa, R. Dudzak, J. Cikhardt, M. Kalal, T. Burian, D. Klir, K. Rezac, J. Dostal, M. Pfeifer, T. Pisarczyk, T. Chodukowski, Z. Rusiniak. J. Instrum., 14, C12003(2019).

    [41] M. Krupka, S. Singh, T. Pisarczyk, J. Dostal, M. Kalal, J. Krasa, R. Dudzak, T. Burian, S. Jelinek, T. Chodukowski, Z. Rusiniak, M. Krus, L. Juha. Rev. Sci. Instrum., 92, 023514(2021).

    [42] M. Ehret, J. Cikhardt, P. W. Bradford, I.-M. Vladisavlevici, T. Burian, D. de Luis, J. L. Henares, R. H. Martin, J. I. Apinaniz, R. Lera, J. A. Perez-Hernandez, J. J. Santos, G. Gatti. High Power Laser Sci. Eng., 12, e33(2024).

    [43] M. Ehret, I.-M. Vladisavlevici, P. W. Bradford, J. Cikhardt, E. Filippov, J. L. Henares, R. H. Martin, D. de Luis, J. A. Perez-Hernandez, P. Vicente, T. Burian, E. Garcia-Garcia, J. Hernandez, C. Mendez, M. O. Ruiz, O. Varela, M. D. R. Frias, J. J. Santos, G. Gatti. Matter Radiat. Extremes, 10, 027203(2025).

    [44] A. Savitzky, M. J. E. Golay. Anal. Chem., 36, 1627(1964).

    [45] T. Pisarczyk, S. Y. Gus’kov, T. Chodukowski, R. Dudzak, P. Korneev, N. N. Demchenko, Z. Kalinowska, J. Dostal, A. Zaras-Szydlowska, S. Borodziuk, L. Juha, J. Cikhardt, J. Krasa, D. Klir, B. Cikhardtova, P. Kubes, E. Krousky, M. Krus, J. Ullschmied, K. Jungwirth, J. Hrebicek, T. Medrik, J. Golasowski, M. Pfeifer, O. Renner, S. Singh, S. Kar, H. Ahmed, J. Skala, P. Pisarczyk. Phys. Plasmas, 24, 102711(2017).

    [46] T. Pisarczyk, M. Kalal, S. Y. Gus’kov, D. Batani, O. Renner, J. Santos, R. Dudzak, A. Zaras-Szydłowska, T. Chodukowski, Z. Rusiniak, J. Dostal, J. Krasa, M. Krupka, I. Kochetkov, S. Singh, J. Cikhardt, T. Burian, M. Krus, M. Pfeifer, G. Cristoforetti, L. A. Gizzi, F. Baffigi, L. Antonelli, N. N. Demchenko, M. Rosinski, D. Terwińska, S. Borodziuk, P. Kubes, M. Ehret, L. Juha, J. Skala, P. Korneev. Plasma Phys. Control. Fusion, 62, 115020(2020).

    Tools

    Get Citation

    Copy Citation Text

    Jakub Cikhardt, Philip W. Bradford, Michael Ehret, Shubham Agarwal, Massimo Alonzo, Pierluigi Andreoli, Michal Cervenak, Vittorio Ciardiello, Fabrizio Consoli, Daniele Davino, Jan Dostal, Roman Dudzak, Daniel Klir, Josef Krasa, Michal Krupka, Pavel Kubes, Jakub Malir, Cruz Mendez, Vojtech Munzar, Jan Novotny, Oldrich Renner, Karel Rezac, Marta O. Ruiz, João J. Santos, Massimiliano Sciscio, Sushil Singh, Zuzana Valdova, Libor Juha, Miroslav Krus. Comprehensive characterization of electromagnetic pulses driven by a sub-nanosecond kilojoule laser[J]. High Power Laser Science and Engineering, 2025, 13(4): 04000e57

    Download Citation

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

    Category: Research Articles

    Received: Feb. 18, 2025

    Accepted: May. 15, 2025

    Published Online: Sep. 4, 2025

    The Author Email:

    DOI:10.1017/hpl.2025.10035

    CSTR:32185.14.hpl.2025.10035

    Topics