Journals Articles Conferences News About CLP
Submit a paper Email Alert
Search
Search
Articles
Journals
News
Advanced Search
Top Searches
2D MaterialsTransformation opticsQuantum PhotonicsSmall lasersSemiconductor UV PhotonicsSupersymmetric microring laser arrays

High Power Laser Science and Engineering, Volume. 9, Issue 3, 03000e43(2021)

Efficient bright γ-ray vortex emission from a laser-illuminated light-fan-in-channel target On the Cover

Hao Zhang1, Jie Zhao1, Yanting Hu1, Qianni Li1, Yu Lu1, Yue Cao1, Debin Zou1, Zhengming Sheng2,3,4, Francesco Pegoraro5, Paul McKenna2, Fuqiu Shao1, and Tongpu Yu1、*
Author Affiliations
  • 1Department of Physics, National University of Defense Technology, Changsha410073, China
  • 2SUPA, Department of Physics, University of Strathclyde, GlasgowG4 0NG, UK
  • 3Collaborative Innovation Center of IFSA (CICIFSA), Key Laboratory for Laser Plasmas (MoE) and School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai200240, China
  • 4Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai200240, China
  • 5Department of Physics Enrico Fermi, University of Pisa, and CNR/INO, Pisa56122, Italy
    • show less
    Full TextGet PDF
    Figures&Tables (9)
    Equations (7)
    References (79)
    Cited By (20)
    Tools
    Paper Information
    Topics
    References(79)

    [1] Y. Eisen, A. Shor, I. Mardor. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. A Accel. Spectrom. Detect. Assoc. Equip., 428, 158(1999).

    [2] J. Ganz. Gamma Knife Neurosurgery(2011).

    [3] T. Brabec, F. Krausz. Rev. Modern Phys., 72, 545(2000).

    [4] S. V. Bulanov, T. Z. Esirkepov, M. Kando, J. Koga, K. Kondo, G. Korn. Plasma Phys. Rep., 41, 1(2015).

    [5] D. Habs, M. M. Günther, M. Jentschel, P. G. Thirolf. AIP Conf. Proc., 1462, 177(2012).

    [6] O. Renner, F. B. Rosmej. Matter Radiat. Extremes, 4, 024201(2019).

    [7] R. W. Schoenlein, W. P. Leemans, A. H. Chin, P. Volfbeyn, T. E. Glover, P. Balling, M. Zolotorev, K. J. Kim, S. Chattopadhyay, C. V. Shank. Astrophys. J., 274, 4(2003).

    [8] K. T. Phuoc, S. Corde, C. Thaury, V. Malka, A. Tafzi, J. P. Goddet, R. C. Shah, S. Sebban, A. Rousse. Nat. Photon., 6, 308(2012).

    [9] C. Yu, R. Qi, W. Wang, J. Liu, W. Li, C. Wang, Z. Zhang, J. Liu, Z. Qin, M. Fang, K. Feng, Y. Wu, Y. Tian, Y. Xu, F. Wu, Y. Leng, X. Weng, J. Wang, F. Wei, Y. Yi, Z. Song, R. Li, Z. Xu. Sci. Rep., 6, 29518(2016).

    [10] S. Cipiccia, M. R. Islam, B. Ersfeld, R. P. Shanks, E. Brunetti, G. Vieux, X. Yang, R. C. Issac, S. M. Wiggins, G. H. Welsh, M. P. Anania, D. Maneuski, R. Montgomery, G. Smith, M. Hoek, D. J. Hamilton, N. R.C. Lemos, D. Symes, P. P. Rajeev, V. O. Shea, J. M. Dias, D. A. Jaroszynski. Nat. Phys., 7, 867(2011).

    [11] N. D. Powers, I. Ghebregziabher, G. Golovin, C. Liu, S. Chen, S. Banerjee, J. Zhang, D. P. Umstadter. Nat. Photon., 8, 28(2014).

    [12] S. Chen, N. D. Powers, I. Ghebregziabher, C. M. Maharjan, C. Liu, G. Golovin, S. Banerjee, J. Zhang, N. Cunningham, A. Moorti, S. Clarke, S. Pozzi, D. P. Umstadter. Phys. Rev. Lett., 110, 155003(2013).

    [13] W. M. Wang, Z. M. Sheng, P. Gibbon, L. M. Chen, Y. T. Li, J. Zhang. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 115, 9911(2018).

    [14] X.-L. Zhu, M. Chen, T.-P. Yu, S.-M. Weng, F. He, Z.-M. Sheng. Matter Radiat. Extremes, 4, 014401(2019).

    [15] D. J. Stark, T. Toncian, A. V. Arefiev. Phys. Rev. Lett., 116, 185003(2016).

    [16] Y.-J. Gu, M. Jirka, O. Klimo, S. Weber. Matter Radiat. Extremes, 4, 064403(2019).

    [17] J. Wang, X. B. Li, L. F. Gan, Y. Xie, C. L. Zhong, C. T. Zhou, S. P. Zhu, X. T. He. Phys. Rev. Appl., 14, 014094(2020).

    [18] Y. Lu, G.-B. Zhang, J. Zhao, Y.-T. Hu, H. Zhang, D.-A. Li, Q.-N. Li, Y. Cao, Y.-B. Wu, Y. Yin, F.-Q. Shao, T.-P. Yu. Opt. Express, 29, 8926(2021).

    [19] T. P. Yu, A. Pukhov, Z. M. Sheng, F. Liu, G. Shvets. Phys. Rev. Lett., 110, 045001(2013).

    [20] T. P. Yu, L. X. Hu, Y. Yin, F. Q. Shao, H. B. Zhuo, Y. Y. Ma, X. H. Yang, W. Luo, A. Pukhov. Appl. Phys. Lett., 105, 114101(2014).

    [21] S. Fürhapter, A. Jesacher, S. Bernet, M. Ritsch-Marte. Opt. Express, 13, 689(2005).

    [22] M. F. Andersen, C. Ryu, P. Cladé, V. Natarajan, A. Vaziri, K. Helmerson, W. D. Phillips. Phys. Rev. Lett., 97, 170406(2006).

    [23] F. Tamburini, B. Thidé, G. Molina-Terriza, G. Anzolin. Nat. Phys., 7, 195(2011).

    [24] M. Harwit. Astrophys. J., 597, 1266(2003).

    [25] N. M. Elias. Astron. Astrophys., 492, 883(2008).

    [26] F. Tamburini, A. Sponselli, B. Thidé, J. T. Mendonça. EPL, 90, 1303(2010).

    [27] Y. Taira, M. Katoh. Astrophys. J., 860, 45(2018).

    [28] Y. Shi, B. Shen, L. Zhang, X. Zhang, W. Wang, Z. Xu. Phys. Rev. Lett., 112, 235001(2014).

    [29] W. Gong, B. Shen, L. Zhang, X. Zhang. New J. Phys., 21, 43022(2019).

    [30] J. Vieira, R. M. G. M. Trines, E. P. Alves, R. A. Fonseca, J. T. Mendonça, R. Bingham, P. Norreys, L. O. Silva. Nat. Commun., 7, 10371(2016).

    [31] G. Lehmann, K. H. Spatschek. Phys. Rev. Lett., 116, 225002(2016).

    [32] A. Leblanc, A. Denoeud, L. Chopineau, G. Mennerat, P. Martin, F. Quéré. Nat. Phys., 13, 440(2017).

    [33] X. Zhang, B. Shen, L. Zhang, J. Xu, X. Wang, W. Wang, L. Yi, Y. Shi. New J. Phys., 16, 123051(2014).

    [34] J. Vieira, J. T. Mendonça. Phys. Rev. Lett., 112, 215001(2014).

    [35] Y. Shi, J. Vieira, R. M. G. M. Trines, R. Bingham, B. F. Shen, R. J. Kingham. Phys. Rev. Lett., 121, 145002(2018).

    [36] C. Baumann, A. Pukhov. Phys. Plasmas, 25, 083114(2018).

    [37] L. X. Hu, T. P. Yu, H. Z. Li, Y. Yin, P. McKenna, F. Q. Shao. Opt. Lett., 43, 2615(2018).

    [38] L. X. Hu, T. P. Yu, Z. M. Sheng, J. Vieira, D. B. Zou, Y. Yin, P. McKenna, F. Q. Shao. Sci. Rep., 8, 7282(2018).

    [39] W. Wang, B. Shen, X. Zhang, L. Zhang, Y. Shi, Z. Xu. Sci. Rep., 5, 8274(2015).

    [40] G. B. Zhang, M. Chen, C. B. Schroeder, J. Luo, M. Zeng, F. Y. Li, L. L. Yu, S. M. Weng, Y. Y. Ma, T. P. Yu, Z. M. Sheng, E. Esarey. Phys. Plasmas, 23, 033114(2016).

    [41] G. B. Zhang, M. Chen, J. Luo, M. Zeng, T. Yuan, J. Y. Yu, Y. Y. Ma, T. P. Yu, L. L. Yu, S. M. Weng, Z. M. Sheng. J. Appl. Phys., 119, 103101(2016).

    [42] W. P. Wang, C. Jiang, B. F. Shen, F. Yuan, Z. M. Gan, H. Zhang, S. H. Zhai, Z. Z. Xu. Phys. Rev. Lett., 122, 024801(2019).

    [43] E. Hemsing, A. Marinelli. Phys. Rev. Lett., 109, 224801(2012).

    [44] E. Hemsing, A. Knyazik, M. Dunning, D. Xiang, A. Marinelli, C. Hast, J. B. Rosenzweig. Nat. Phys., 9, 549(2013).

    [45] X. Zhang, B. Shen, Y. Shi, X. Wang, L. Zhang, W. Wang, J. Xu, L. Yi, Z. Xu. Phys. Rev. Lett., 114, 173901(2015).

    [46] Y.-T. Hu, J. Zhao, H. Zhang, Y. Lu, W.-Q. Wang, L.-X. Hu, F.-Q. Shao, T.-P. Yu. Appl. Phys. Lett., 118, 054101(2021).

    [47] H. Zhang, G. B. Zhang, D. B. Zou, L. X. Hu, H. Y. Zhou, W. Q. Wang, X. R. Xu, K. Liu, Y. Yin, H. B. Zhuo, F. Q. Shao, T. P. Yu. Phys. Plasmas, 27, 053105(2020).

    [48] L. B. Ju, C. T. Zhou, K. Jiang, T. W. Huang, H. Zhang, T. X. Cai, J. M. Cao, B. Qiao, S. C. Ruan. New J. Phys., 20, 063004(2018).

    [49] Y.-Y. Chen, K. Z. Hatsagortsyan, C. H. Keitel. Matter Radiat. Extremes, 4, 024401(2019).

    [50] J. W. Wang, M. Zepf, S. G. Rykovanov. Nat. Commun., 10, 5554(2019).

    [51] W. P. Wang, C. Jiang, H. Dong, X. M. Lu, Z. Z. Xu. Phys. Rev. Lett., 125, 034801(2020).

    [52] X. L. Zhu, T. P. Yu, M. Chen, S. M. Weng, Z. M. Sheng. New J. Phys., 20, 83013(2018).

    [53] L. B. Ju, C. T. Zhou, T. W. Huang, K. Jiang, C. N. Wu, T. Y. Long, L. Li, H. Zhang, M. Y. Yu, S. C. Ruan. Phys. Rev. Appl., 12, 014054(2019).

    [54] C. Liu, B. Shen, X. Zhang, Y. Shi, L. Ji, W. Wang, L. Yi, L. Zhang, T. Xu, Z. Pei, Z. Xu. Phys. Plasmas, 23, 093120(2016).

    [55] Y. Y. Liu, Y. I. Salamin, Z. K. Dou, Z. F. Xu, J. X. Li. Opt. Lett., 45, 395(2020).

    [56] Y. Y. Chen, J. X. Li, K. Z. Hatsagortsyan, C. H. Keitel. Phys. Rev. Lett., 121, 74801(2018).

    [57] M. Katoh, M. Fujimoto, H. Kawaguchi, K. Tsuchiya, K. Ohmi, T. Kaneyasu, Y. Taira, M. Hosaka, A. Mochihashi, Y. Takashima. Phys. Rev. Lett., 118, 094801(2017).

    [58] V. Petrillo, G. Dattoli, I. Drebot, F. Nguyen. Phys. Rev. Lett., 117, 123903(2016).

    [59] U. D. Jentschura, V. G. Serbo. Phys. Rev. Lett., 106, 013001(2011).

    [60] B. King, N. Elkina, H. Ruhl. Phys. Rev. A, 87, 042117(2013).

    [61] D. D. Sorbo, D. Seipt, T. G. Blackburn, A. G. R. Thomas, C. D. Murphy, J. G. Kirk, C. P. Ridgers. Phys. Rev. A, 96, 043407(2017).

    [62] G. A. Mourou, G. Korn, W. Sandner, J. L. Collier. ELI - Extreme Light Infrastructure White Book(2011).

    [63] D. N. Papadopoulos, J. P. Zou, C. L. Blanc, G. Chériaux, P. Georges, F. Druon, G. Mennerat, P. Ramirez, L. Martin, A. Fréneaux, A. Beluze, N. Lebas, P. Monot, F. Mathieu, P. Audebert. High Power Laser Sci. Eng, 4(2016).

    [64] W. Li, Z. Gan, L. Yu, C. Wang, Y. Liu, Z. Guo, L. Xu, M. Xu, Y. Hang, Y. Xu, J. Wang, P. Huang, H. Cao, B. Yao, X. Zhang, L. Chen, Y. Tang, S. Li, X. Liu, S. Li, M. He, D. Yin, X. Liang, Y. Leng, R. Li, Z. Xu. Opt. Lett., 43, 5681(2018).

    [65] G. Doumy, F. Quéré, O. Gobert, M. Perdrix, P. Martin, P. Audebert, J. C. Gauthier, J.-P. Geindre, T. Wittmann. Phys. Rev. E, 69, 026402(2004).

    [66] A Lévy, T. Ceccotti, P. D’Oliveira, F. Réau, M. Perdrix, F. Quéré, P. Monot, M. Bougeard, H. Lagadec, P. Martin, J.-P. Geindre, P. Audebert. Opt. Lett., 32, 310(2007).

    [67] B. Dromey, S. Kar, M. Zepf, P. Foster. Rev. Sci. Instrum., 75, 645(2004).

    [68] J. Snyder, L. L. Ji, K. M. George, C. Willis, G. E. Cochran, R. L. Daskalova, A. Handler, T. Rubin, P. L. Poole, D. Nasir, A. Zingale, E. Chowdhury, B. F. Shen, D. W. Schumacher. Phys. Plasmas, 26, 033110(2019).

    [69] M. A. Purvis, V. N. Shlyaptsev, R. Hollinger, C. Bargsten, A. Pukhov, A. Prieto, Y. Wang, B. M. Luther, L. Yin, S. Wang, J. J. Rocca. Nat. Photon., 7, 796(2013).

    [70] K. D. Xiao, T. W. Huang, L. B. Ju, R. Li, S. L. Yang, Y. C. Yang, S. Z. Wu, H. Zhang, B. Qiao, S. C. Ruan, C. T. Zhou, X. T. He. Phys. Rev. E, 93, 043207(2016).

    [71] D. Y. Yu, D. B. Zou, M. Y. Yu, T. P. Yu, Y. Yin, F. Q. Shao, H. B. Zhuo, C. T. Zhou, S. C. Ruan. New J. Phys., 21, 083003(2019).

    [72] M. W. Beijersbergen, R. P. C. Coerwinkel, M. Kristensen, J. P. Woerdman. Opt. Angular Moment., 112, 179(2016).

    [73] V. I. Ritus. Quantum Effects of the Interaction of Elementary Particles with an Intense Electromagnetic Field(1985).

    [74] A. R. Bell, J. G. Kirk. Phys. Rev. Lett., 101, 200403(2008).

    [75] J. G. Kirk, A. R. Bell, I. Arka. Plasma Phys. Control. Fusion, 51, 085008(2009).

    [76] M. J. Duff, R. Capdessus, D. Del Sorbo, C. P. Ridgers, M. King, P. McKenna. Plasma Phys. Control. Fusion, 60, 064006(2018).

    [77] X. L. Zhu, M. Chen, T. P. Yu, S. M. Weng, L. X. Hu, P. McKenna, Z. M. Sheng. Appl. Phys. Lett., 112, 174102(2018).

    [78] B. Feng, C. Y. Qin, X. S. Geng, Q. Yu, W. Q. Wang, Y. T. Wu, X. Yan, L. L. Ji, B. F. Shen. Sci. Rep., 9, 18780(2019).

    [79] I. P. Ivanov. Phys. Rev. D, 83, 093001(2011).

    Tools

    Get Citation

    Copy Citation Text

    Hao Zhang, Jie Zhao, Yanting Hu, Qianni Li, Yu Lu, Yue Cao, Debin Zou, Zhengming Sheng, Francesco Pegoraro, Paul McKenna, Fuqiu Shao, Tongpu Yu. Efficient bright γ-ray vortex emission from a laser-illuminated light-fan-in-channel target[J]. High Power Laser Science and Engineering, 2021, 9(3): 03000e43

    Download Citation

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

    Category: Research Articles

    Received: Feb. 7, 2021

    Accepted: May. 17, 2021

    Posted: May. 19, 2021

    Published Online: Aug. 4, 2021

    The Author Email: Tongpu Yu (tongpu@nudt.edu.cn)

    DOI:10.1017/hpl.2021.29

    Topics

    laser devices and laser physics
    Lasers and Laser Optics
    Laser physics
    laser manufacturing
    Instrumentation, Measurement and Metrology