High Power Laser Science and Engineering, Volume. 12, Issue 4, 04000e39(2024)
High-energy laser facility PHELIX at GSI: latest advances and extended capabilities
[1] V. Bagnoud, B. Aurand, A. Blazevic, S. Borneis, C. Bruske, B. Ecker, U. Eisenbarth, J. Fils, A. Frank, E. Gaul, S. Goette, C. Haefner, T. Hahn, K. Harres, 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. Onkels, D. Reemts, O. Rosmej, M. Roth, T. Stoehlker, A. Tauschwitz, B. Zielbauer, D. Zimmer, K. Witte. Appl. Phys. B, 100, 137(2010).
[2] A. Frank, A. Blazevic, V. Bagnoud, M. M. Basko, M. Boerner, W. Cayzac, D. Kraus, T. Hessling, D. H. H. Hoffmann, A. Ortner, A. Otten, A. Pelka, D. Pepler, D. Schumacher, A. Tauschwitz, M. Roth. Phys. Rev. Lett., 115001(2013).
[3] W. Cayzac, A. Frank, A. Ortner, V. Bagnoud, M. M. Basko, S. Bedacht, C. Blaeser, A. Blazevic, S. Busold, O. Deppert, J. Ding, M. Ehret, P. Fiala, S. Frydrych, D. O. Gericke, L. Hallo, J. Helfrich, D. Jahn, E. Kjartansson, A. Knetsch, D. Kraus, G. Malka, N. W. Neumann, K. Pepitone, D. Pepler, S. Sander, G. Schaumann, T. Schlegel, N. Schroeter, D. Schumacher, M. Seibert, A. Tauschwitz, J. Vorberger, F. Wagner, S. Weih, Y. Zobus, M. Roth. Nat. Commun., 8, 15693(2017).
[4] F. Wagner, O. Deppert, C. Brabetz, P. Fiala, A. Kleinschmidt, P. Poth, V. A. Schanz, A. Tebartz, B. Zielbauer, M. Roth, T. Stoehlker, V. Bagnoud. Phys. Rev. Lett., 116, 205002(2016).
[5] S. Busold, A. Almomani, V. Bagnoud, W. Barth, S. Bedacht, A. Blazevic, O. Boine-Frankenheim, C. Brabetz, T. Burris-Mog, T. E. Cowan, O. Deppert, M. Droba, H. Eickhoff, U. Eisenbarth, K. Harres, G. Hoffmeister, I. Hofmann, O. Jaeckel, R. Jaeger, M. Joost, S. Kraft, F. Kroll, M. Kaluza, O. Kester, Z. Lecz, T. Merz, F. Nuernberg, H. Al-Omari, A. Orzhekhovskaya, G. Paulus, J. Polz, U. Ratzinger, M. Roth, G. Schaumann, P. Schmidt, U. Schramm, G. Schreiber, D. Schumacher, T. Stoehlker, A. Tauschwitz, W. Vinzenz, F. Wagner, S. Yaramyshev, B. Zielbauer. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A, 740, 94(2014).
[6] M. Zimmer, S. Scheuren, T. Ebert, G. Schaumann, C. Rodel, M. Roth, B. Schmitz, V. Bagnoud, J. Hornung. Phys. Rev. E, 104, 045210(2021).
[7] J. Hornung, Y. Zobus, P. Boller, C. Brabetz, U. Eisenbarth, T. Kuehl, Zs. Major, J. B. Ohland, M. Zepf, B. Zielbauer, V. Bagnoud. High Power Laser Sci. Eng., 8, e24(2020).
[8] V. Bagnoud, F. Wagner. High Power Laser Sci. Eng., 4, e39(2016).
[9] F. Wagner, C. Brabetz, O. Deppert, M. Roth, T. Stoehlker, A. Tauschwitz, A. Tebartz, B. Zielbauer, V. Bagnoud. High Power Laser Sci. Eng., 4, e45(2016).
[10] V. Bagnoud, J. Hornung, T. Schlegel, B. Zielbauer, C. Brabetz, M. Roth, P. Hilz, M. Haug, J. Schreiber, F. Wagner. Phys. Rev. Lett., 118, 255003(2017).
[11] F. Wagner, J. Hornung, C. Schmidt, M. Eckhardt, M. Roth, T. Stoehlker, V. Bagnoud. Rev. Sci. Instrum., 88, 023503(2017).
[12] O. N. Rosmej, M. Gyrdymov, M. M. Guenther, 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. Control. Fusion, 115024(2020).
[13] B. Borm, D. Khaghani, P. Neumayer. Phys. Plasmas, 26, 023109(2019).
[14] A. Morace, L. Fedeli, D. Batani, S. Baton, F. N. Beg, S. Hulin, L. C. Jarrott, A. Margarit, M. Nakai, M. Nakatsutsumi, P. Nicolai, N. Piovella, M. S. Wei, X. Vaisseau, L. Volpe, J. J. Santos. Phys. Plasmas, 102712(2014).
[15] L. Ceurvorst, W. Theobald, M. J. Rosenberg, P. B. Radha, C. Stoeckl, R. Betti, K. S. Anderson, J. A. Marozas, V. N. Goncharov, E. M. Campbell, C. M. Shuldberg, R. W. Luo, W. Sweet, L. Aghaian, L. Carlson, B. Bachmann, T. Döppner, M. Hohenberger, K. Glize, R. H. H. Scott, A. Colaitis, S. P. Regan. Rev. Sci. Instrum., 105102(2022).
[16] M. A. Barrios, K. B. Fournier, S. P. Regan, O. Landen, M. May, Y. P. Opachich, K. Widmann, D. K. Bradley, G. W. Collins. High Energy Density Phys., 9, 626(2013).
[17] J. R. Rygg, R. F. Smith, A. E. Lazicki, D. G. Braun, D. E. Fratanduono, R. G. Kraus, J. M. McNaney, D. C. Swift, C. E. Wehrenberg, F. Coppari, M. F. Ahmed, M. A. Barrios, K. J. M. Blobaum, G. W. Collins, A. L. Cook, P. Di Nicola, E. G. Dzenitis, S. Gonzales, B. F. Heidl, M. Hohenberger, A. House, N. Izumi, D. H. Kalantar, S. F. Khan, T. R. Kohut, C. Kumar, N. D. Masters, D. N. Polsin, S. P. Regan, C. A. Smith, R. M. Vignes, M. A. Wall, J. Ward, J. S. Wark, T. L. Zobrist, A. Arsenlis, J. H. Eggert. Rev. Sci. Instrum., 043902(2020).
[19] K. Schoenberg, V. Bagnoud, A. Blazevic, V. E. Fortov, D. O. Gericke, A. Golubev, D. H. H. Hoffmann, D. Kraus, I. V. Lomonosov, V. Mintsev, S. Neff, P. Neumayer, A. R. Piriz, R. Redmer, O. Rosmej, M. Roth, T. Schenkel, B. Sharkov, N. A. Tahir, D. Varentsov, Y. Zhao. Phys. Plasmas, 043103(2020).
[20] J. B. Ohland. , “Design and setup of a post-compressor adaptive optics loop at PHELIX,” Ph.D. Thesis (Technische Universität Darmstadt, Germany, ).(2022).
[21] M. Malki. , “Simulation and optimization of second-harmonic generation with incoherent broadband laser pulses,” Master’s Thesis (Technische Universität Darmstadt, Germany, ).(2022).
[22] D. Strickland, G. Mourou. Opt. Commun., 56, 219(1985).
[23] C. Dorrer, I. A. Begishev, A. V. Okishev, J. D. Zuegel. Opt. Lett., 32, 2143(2007).
[24] C. Hooker, Y. Tang, O. Chekhlov, J. Collier, E. Divall, K. Ertel, S. Hawkes, B. Parry, P. P. Rajeev. Opt. Express, 19, 2193(2011).
[25] H. Kiriyama, Y. Miyasaka, A. Kon, M. Nishiuchi, A. Sagisaka, H. Sasao, A. S. Pirozhkov, Y. Fukuda, K. Ogura, K. Kondo, N. Nakanii, Y. Mashiba, N. P. Dover, L. Chang, M. Kando, S. Bock, T. Ziegler, T. Pueschel, H.-P. Schlenvoigt, K. Zeil, U. Schramm. Photonics, 10, 997(2023).
[26] F. Wagner, C. P. Joao, J. Fils, T. Gottschall, J. Hein, J. Koerner, J. Limpert, M. Roth, T. Stoehlker, V. Bagnoud. Appl. Phys. B, 116, 429(2014).
[27] Y. Zobus, C. Brabetz, J.-P. Zou, V. Bagnoud. Conference on Lasers and Electro-Optics(2021).
[28] Y. Zobus, C. Brabetz, M. Loeser, D. Albach, M. Siebold, V. Bagnoud. Opt. Express, 31, 5002(2023).
[29] Y. Zobus, C. Brabetz, J. Hornung, J. B. Ohland, D. Reemts, J.-P. Zou, M. Loeser, D. Albach, U. Schramm, V. Bagnoud. High Power Laser Sci. Eng., e48(2023).
[30] Y. Zobus. , “Design and implementation of a high-contrast, millijoule-level ultrafast optical parametric amplifier for high-intensity lasers,” Ph.D. Thesis (Technische Universität Darmstadt, Germany, ).(2023).
[31] V. A. Schanz, C. Brabetz, D. J. Posor, D. Reemts, M. Roth, V. Bagnoud. Appl. Phys. B, 125, 61(2019).
[32] V. A. Schanz, M. Roth, V. Bagnoud. J. Opt. Soc. Am. A, 36, 1735(2019).
[33] S. Roeder, Y. Zobus, C. Brabetz, V. Bagnoud. High Power Laser Sci. Eng., 10, e34(2022).
[35] V. A. Schanz, F. Wagner, M. Roth, V. Bagnoud. Opt. Express, 25, 9252(2017).
[36] V. A. Schanz, F. Wagner, V. Bagnoud, M. Roth. , , , and , “Measurement Device – Rauschverringerung durch Winkelanpassung interagierender Strahlen,” Patent No. WO2018/046636A1; PCT/EP2017/072540 ().(2016).
[37] J. B. Ohland, U. Eisenbarth, C. Brabetz, V. Bagnoud, M. Roth8th Conference of the International Committee on Ultrahigh Intensity Lasers. , , , , and , in ().(2018).
[39] S. Akturk, X. Gu, P. Bowlan, R. Trebino. J. Opt., 12, 093001(2010).
[40] J. B. Ohland, U. Eisenbarth, B. Zielbauer, Y. Zobus, D. Posor, J. Hornung, D. Reemts, V. Bagnoud. High Power Laser Sci. Eng., 10, e18(2022).
[41] D. Beck, K. Blaum, H. Brand, F. Herfurth, S. Schwarz. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A, 527, 567(2004).
[43] F. Barbato, S. Atzeni, D. Batani, D. Bleiner, G. Boutoux, C. Brabetz, P. Bradford, D. Mancelli, P. Neumayer, A. Schiavi, J. Trela, L. Volpe, G. Zeraouli, N. Woolsey, L. Antonelli. Sci. Rep., 9, 18805(2019).
[45] P. Puyuelo-Valdes, J. L. Henares, F. Hannachi, T. Ceccotti, J. Domange, M. Ehret, E. d’Humieres, L. Lancia, J.-R. Marques, X. Ribeyre, J. J. Santos, V. Tikhonchuk, M. Tarisien. Phys. Plasmas, 26, 123109(2019).
[46] S. N. Chen, M. Vranic, T. Gangolf, E. Boella, P. Antici, M. Bailly-Grandvaux, P. Loiseau, H. Pepin, G. Revet, J. J. Santos, A. M. Schroer, M. Starodubtsev, O. Willi, L. O. Silva, E. d’Humieres, J. Fuchs. Sci. Rep., 7, 13505(2017).
[47] J. R. Marques, L. Lancia, P. Loiseau, P. Forestier-Colleoni, M. Tarisien, E. Atukpor, V. Bagnoud, C. Brabetz, F. Consoli, J. Domange, F. Hannachi, P. Nicolai, M. Salvadori, B. Zielbauer. Matter Radiat. Extremes, 9, 024001(2024).
[48] J. Hornung, Y. Zobus, H. Lorenté, C. Brabetz, B. Zielbauer, V. Bagnoud. High Power Laser Sci. Eng., 12, e10(2023).
[49] D. Kalantar, J. Belak, G. Collins, J. Colvin, H. Davies, J. Eggert, T. Germann, J. Hawreliak, B. Holian, K. Kadau, P. Lomdahl, H. Lorenzana, M. Meyers, K. Rosolankova, M. Schneider, J. Sheppard, J. Stölken, J. Wark. Phys. Rev. Lett., 075502(2005).
[50] S. H. Glenzer, R. Redmer. Rev. Mod. Phys., 81, 1625(2009).
[51] G. J. Linford, B. C. Johnson, J. S. Hildum, W. E. Martin, K. Snyder, R. D. Boyd, W. L. Smith, C. L. Vercimak, D. Eimerl, J. T. Hunt. Appl. Opt., 21, 3633(1982).
[52] V. G. Dmitriev, M. V. Osipov, V. N. Puzyrev, A. T. Sahakyan, A. N. Starodub, B. L. Vasin. J. Phys. B At. Mol. Opt., 45, 165401(2012).
[53] J. P. Phillips, S. Banerjee, J. Smith, M. Fitton, T. Davenne, K. Ertel, P. Mason, T. Butcher, M. De Vido, J. Greenhalgh, C. Edwards, C. Hernandez-Gomez, J. Collier. Opt. Express, 24, 19682(2016).
[54] J. P. Phillips, S. Banerjee, K. Ertel, P. Mason, J. Smith, T. Butcher, M. De Vido, C. Edwards, C. Hernandez-Gomez, J. Collier. Opt. Lett., 45, 2946(2020).
[55] L. Ruggles, J. Porter, P. Rambo, W. Simpson, M. Vargas, G. Bennett, I. Smith. Rev. Sci. Instrum., 74, 2206(2003).
[56] T. Döppner, D. C. Swift, A. L. Kritcher, B. Bachmann, G. W. Collins, D. A. Chapman, J. Hawreliak, D. Kraus, J. Nilsen, S. Rothman, L. X. Benedict, E. Dewald, D. E. Fratanduono, J. A. Gaffney, S. H. Glenzer, S. Hamel, O. L. Landen, H. J. Lee, S. LePape, T. Ma, M. J. MacDonald, A. G. MacPhee, D. Milathianaki, M. Millot, P. Neumayer, P. A. Sterne, R. Tommasini, R. W. Falcone. Phys. Rev. Lett., 025001(2018).
[57] S. White, B. Kettle, J. Vorberger, C. L. S. Lewis, S. H. Glenzer, E. Gamboa, B. Nagler, F. Tavella, H. J. Lee, C. D. Murphy, D. O. Gericke, D. Riley. Phys. Rev. Res., 2, 033366(2020).
[58] T. G. White, J. Vorberger, C. R. D. Brown, B. J. B. Crowley, P. Davis, S. H. Glenzer, J. W. O. Harris, D. C. Hochhaus, S. Le Pape, T. Ma, C. D. Murphy, P. Neumayer, L. K. Pattison, S. Richardson, D. O. Gericke, G. Gregori. Sci. Rep., 2, 889(2012).
[59] A. Descamps, B. K. Ofori-Okai, K. Appel, V. Cerantola, A. Comley, J. H. Eggert, L. B. Fletcher, D. O. Gericke, S. Goede, O. Humphries, O. Karnbach, A. Lazicki, R. Loetzsch, D. McGonegle, C. A. J. Palmer, C. Plueckthun, T. R. Preston, R. Redmer, D. G. Senesky, C. Strohm, I. Uschmann, T. G. White, L. Wollenweber, G. Monaco, J. S. Wark, J. B. Hastings, U. Zastrau, G. Gregori, S. H. Glenzer, E. E. McBride. Sci. Rep., 10, 14564(2020).
[60] J. Bai. , “Development of the timing system for the bunch-to-bucket transfer between the FAIR accelerators,” Ph.D. Thesis (Goethe-Universität Frankfurt, Germany, ).(2017).
[61] C. Prados, R. Bär, D. Beck, J. Hoffmann, N. Kurz, S. Rauch, W. Terpstra, M. Zweig, M. KreiderProceedings of ICALEPCS2013. , , , , , , , , and , in (), p. 1288.(2013).
[62] N. Kurz. , “White Rabbit applications for FAIR experiments,” GSI Scientific Report ().(2013).
[63] P. Hesselbach, J. Lütgert, V. Bagnoud, R. Belikov, O. Humphries, B. Lindqvist, G. Schaumann, A. Tauschwitz, D. Varentsov, K. Weyrich, B. Winkler, X. Yu, B. Zielbauer, D. Kraus, D. Riley, Zs. Major, P. Neumayer. , , , , , , , , , , , , , , , , and , “Platform for combined heavy-ion/high-energy laser experiments,” in preparation ().(2024).
[64] J. Lütgert, P. Hesselbach, M. Schörner, V. Bagnoud, R. Belikov, P. Drechsel, B. Heuser, O. Humphries, P. Katrik, B. Lindqvist, C. Qu, R. Redmer, D. Riley, G. Schaumann, S. Schumacher, A. Tauschwitz, D. Varentsov, K. Weyrich, X. Yu, B. Zielbauer, P. Neumayer Zs. Major, D. Kraus. Matter Radiat. Extremes, 9, 047802(2024).
Get Citation
Copy Citation Text
Zs. Major, U. Eisenbarth, B. Zielbauer, C. Brabetz, J. B. Ohland, Y. Zobus, S. Roeder, D. Reemts, S. Kunzer, S. Götte, D. Neidherr, J. Hornung, P. Kewes, D. Schumacher, D. Beck, P. Hesselbach, M. Malki, P. Neumayer, K. Weyrich, A. Tauschwitz, V. Bagnoud. High-energy laser facility PHELIX at GSI: latest advances and extended capabilities[J]. High Power Laser Science and Engineering, 2024, 12(4): 04000e39
Received: Feb. 16, 2024
Accepted: Mar. 25, 2024
Posted: Mar. 26, 2024
Published Online: Sep. 20, 2024
The Author Email: Zs. Major (z.slattery-major@gsi.de)