Vacuum electron acceleration by an intense laser

Applied Physics Letters

Volumn 78, Issue 15, 2001, Pages 2253-2255

  Wang, P X ^a   Ho, Y K ^a   Yuan, X Q ^a   Kong, Q ^a   Cao, N ^a   Sessler, A M ^b   Esarey, E ^b   Nishida, Y ^c  

^a FUDAN UNIVERSITY   (China)

^b UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^c UTSUNOMIYA UNIVERSITY   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 0035831772     PISSN: 00036951     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.1359486     Document Type: Article

References (28)

1. D. Strick and G. Mourou, Opt. Commun. 56, 219 (1985); M. D. Perry and G. A. Mourou, Science 264, 917 (1994); N. Blanchot, C. Rouyer, C. Sauteret, and A. Migus, Opt. Lett. 20, 395 (1995); G. A. Mourou, C. P. Barty, and M. D. Perry, Phys. Today 51, Jan., 22 (1998).
2. D. Strick and G. Mourou, Opt. Commun. 56, 219 (1985); M. D. Perry and G. A. Mourou, Science 264, 917 (1994); N. Blanchot, C. Rouyer, C. Sauteret, and A. Migus, Opt. Lett. 20, 395 (1995); G. A. Mourou, C. P. Barty, and M. D. Perry, Phys. Today 51, Jan., 22 (1998).
3. D. Strick and G. Mourou, Opt. Commun. 56, 219 (1985); M. D. Perry and G. A. Mourou, Science 264, 917 (1994); N. Blanchot, C. Rouyer, C. Sauteret, and A. Migus, Opt. Lett. 20, 395 (1995); G. A. Mourou, C. P. Barty, and M. D. Perry, Phys. Today 51, Jan., 22 (1998).
4. D. Strick and G. Mourou, Opt. Commun. 56, 219 (1985); M. D. Perry and G. A. Mourou, Science 264, 917 (1994); N. Blanchot, C. Rouyer, C. Sauteret, and A. Migus, Opt. Lett. 20, 395 (1995); G. A. Mourou, C. P. Barty, and M. D. Perry, Phys. Today 51, Jan., 22 (1998).
5. A. Modena, Z. Najmudln, A. E. Dangor, C. E. Clayton, K. A. Marsh, C. Joshl, V. Malka, C. B. Darrow, C. Danson, D. Neely, and F. N. Walsh, Nature (London) 377, 606 (1995); P. Sprangle, E. Esarey, and J. Krall, Phys. Plasmas 3, 2183 (1996); D. Umstadler, S.-Y. Chen, A. Maksimchuk, G. Mourou, and R. Wagner, Science 273, 472 (1996); C. I. Moore, A. Ting, S. J. McNaught, J. Qiu, H. R. Burris, and P. Sprangle, Phys. Rev. Lett. 82, 1688 (1999); K. Krushelnick, E. L. Clark, Z. Najmudin, M. Salvati, M. I. K. Santala, M. Tatarakis, and A. E. Dangor, ibid. 83, 737 (1999); P. Sprangle, E. Esarey, A. Ting, and G. Joyce, Appl. Phys. Lett. 53, 2146 (1988).
6. A. Modena, Z. Najmudln, A. E. Dangor, C. E. Clayton, K. A. Marsh, C. Joshl, V. Malka, C. B. Darrow, C. Danson, D. Neely, and F. N. Walsh, Nature (London) 377, 606 (1995); P. Sprangle, E. Esarey, and J. Krall, Phys. Plasmas 3, 2183 (1996); D. Umstadler, S.-Y. Chen, A. Maksimchuk, G. Mourou, and R. Wagner, Science 273, 472 (1996); C. I. Moore, A. Ting, S. J. McNaught, J. Qiu, H. R. Burris, and P. Sprangle, Phys. Rev. Lett. 82, 1688 (1999); K. Krushelnick, E. L. Clark, Z. Najmudin, M. Salvati, M. I. K. Santala, M. Tatarakis, and A. E. Dangor, ibid. 83, 737 (1999); P. Sprangle, E. Esarey, A. Ting, and G. Joyce, Appl. Phys. Lett. 53, 2146 (1988).
7. A. Modena, Z. Najmudln, A. E. Dangor, C. E. Clayton, K. A. Marsh, C. Joshl, V. Malka, C. B. Darrow, C. Danson, D. Neely, and F. N. Walsh, Nature (London) 377, 606 (1995); P. Sprangle, E. Esarey, and J. Krall, Phys. Plasmas 3, 2183 (1996); D. Umstadler, S.-Y. Chen, A. Maksimchuk, G. Mourou, and R. Wagner, Science 273, 472 (1996); C. I. Moore, A. Ting, S. J. McNaught, J. Qiu, H. R. Burris, and P. Sprangle, Phys. Rev. Lett. 82, 1688 (1999); K. Krushelnick, E. L. Clark, Z. Najmudin, M. Salvati, M. I. K. Santala, M. Tatarakis, and A. E. Dangor, ibid. 83, 737 (1999); P. Sprangle, E. Esarey, A. Ting, and G. Joyce, Appl. Phys. Lett. 53, 2146 (1988).
8. A. Modena, Z. Najmudln, A. E. Dangor, C. E. Clayton, K. A. Marsh, C. Joshl, V. Malka, C. B. Darrow, C. Danson, D. Neely, and F. N. Walsh, Nature (London) 377, 606 (1995); P. Sprangle, E. Esarey, and J. Krall, Phys. Plasmas 3, 2183 (1996); D. Umstadler, S.-Y. Chen, A. Maksimchuk, G. Mourou, and R. Wagner, Science 273, 472 (1996); C. I. Moore, A. Ting, S. J. McNaught, J. Qiu, H. R. Burris, and P. Sprangle, Phys. Rev. Lett. 82, 1688 (1999); K. Krushelnick, E. L. Clark, Z. Najmudin, M. Salvati, M. I. K. Santala, M. Tatarakis, and A. E. Dangor, ibid. 83, 737 (1999); P. Sprangle, E. Esarey, A. Ting, and G. Joyce, Appl. Phys. Lett. 53, 2146 (1988).
9. A. Modena, Z. Najmudln, A. E. Dangor, C. E. Clayton, K. A. Marsh, C. Joshl, V. Malka, C. B. Darrow, C. Danson, D. Neely, and F. N. Walsh, Nature (London) 377, 606 (1995); P. Sprangle, E. Esarey, and J. Krall, Phys. Plasmas 3, 2183 (1996); D. Umstadler, S.-Y. Chen, A. Maksimchuk, G. Mourou, and R. Wagner, Science 273, 472 (1996); C. I. Moore, A. Ting, S. J. McNaught, J. Qiu, H. R. Burris, and P. Sprangle, Phys. Rev. Lett. 82, 1688 (1999); K. Krushelnick, E. L. Clark, Z. Najmudin, M. Salvati, M. I. K. Santala, M. Tatarakis, and A. E. Dangor, ibid. 83, 737 (1999); P. Sprangle, E. Esarey, A. Ting, and G. Joyce, Appl. Phys. Lett. 53, 2146 (1988).
10. A. Modena, Z. Najmudln, A. E. Dangor, C. E. Clayton, K. A. Marsh, C. Joshl, V. Malka, C. B. Darrow, C. Danson, D. Neely, and F. N. Walsh, Nature (London) 377, 606 (1995); P. Sprangle, E. Esarey, and J. Krall, Phys. Plasmas 3, 2183 (1996); D. Umstadler, S.-Y. Chen, A. Maksimchuk, G. Mourou, and R. Wagner, Science 273, 472 (1996); C. I. Moore, A. Ting, S. J. McNaught, J. Qiu, H. R. Burris, and P. Sprangle, Phys. Rev. Lett. 82, 1688 (1999); K. Krushelnick, E. L. Clark, Z. Najmudin, M. Salvati, M. I. K. Santala, M. Tatarakis, and A. E. Dangor, ibid. 83, 737 (1999); P. Sprangle, E. Esarey, A. Ting, and G. Joyce, Appl. Phys. Lett. 53, 2146 (1988).
11. G. Malka, E. Lefebvre, and J. L. Miquel, Phys. Rev. Lett. 78, 3314 (1997); K. T. McDonald, ibid. 80, 1350 (1998); C. I. Moore, J. P. Knauer, and D. D. Meyerhofer, ibid. 74, 2439 (1995); F. V. Hartemann, E. C. Landahl, A. L. Troha, Jr., J. R. Van Meter, H. A. Baldis, R. R. Freeman, N. C. Luhmann, Jr., L. Song, A. K. Kerman, and D. U. L. Yu, Phys. Plasmas 6, 4104 (1999); P. H. Buckshaum, M. Bashkansky, and T. J. McIlrath, Phys. Rev. Lett. 58, 349 (1987); P. Monot, T. Auguste, L. A. Lompré, G. Mainfrary, and C. Manus, ibid. 70, 1232 (1993); Y. I. Salamin and C. H. Keitel, Appl. Phys. Lett. 77, 1082 (2000).
12. G. Malka, E. Lefebvre, and J. L. Miquel, Phys. Rev. Lett. 78, 3314 (1997); K. T. McDonald, ibid. 80, 1350 (1998); C. I. Moore, J. P. Knauer, and D. D. Meyerhofer, ibid. 74, 2439 (1995); F. V. Hartemann, E. C. Landahl, A. L. Troha, Jr., J. R. Van Meter, H. A. Baldis, R. R. Freeman, N. C. Luhmann, Jr., L. Song, A. K. Kerman, and D. U. L. Yu, Phys. Plasmas 6, 4104 (1999); P. H. Buckshaum, M. Bashkansky, and T. J. McIlrath, Phys. Rev. Lett. 58, 349 (1987); P. Monot, T. Auguste, L. A. Lompré, G. Mainfrary, and C. Manus, ibid. 70, 1232 (1993); Y. I. Salamin and C. H. Keitel, Appl. Phys. Lett. 77, 1082 (2000).
13. G. Malka, E. Lefebvre, and J. L. Miquel, Phys. Rev. Lett. 78, 3314 (1997); K. T. McDonald, ibid. 80, 1350 (1998); C. I. Moore, J. P. Knauer, and D. D. Meyerhofer, ibid. 74, 2439 (1995); F. V. Hartemann, E. C. Landahl, A. L. Troha, Jr., J. R. Van Meter, H. A. Baldis, R. R. Freeman, N. C. Luhmann, Jr., L. Song, A. K. Kerman, and D. U. L. Yu, Phys. Plasmas 6, 4104 (1999); P. H. Buckshaum, M. Bashkansky, and T. J. McIlrath, Phys. Rev. Lett. 58, 349 (1987); P. Monot, T. Auguste, L. A. Lompré, G. Mainfrary, and C. Manus, ibid. 70, 1232 (1993); Y. I. Salamin and C. H. Keitel, Appl. Phys. Lett. 77, 1082 (2000).
14. G. Malka, E. Lefebvre, and J. L. Miquel, Phys. Rev. Lett. 78, 3314 (1997); K. T. McDonald, ibid. 80, 1350 (1998); C. I. Moore, J. P. Knauer, and D. D. Meyerhofer, ibid. 74, 2439 (1995); F. V. Hartemann, E. C. Landahl, A. L. Troha, Jr., J. R. Van Meter, H. A. Baldis, R. R. Freeman, N. C. Luhmann, Jr., L. Song, A. K. Kerman, and D. U. L. Yu, Phys. Plasmas 6, 4104 (1999); P. H. Buckshaum, M. Bashkansky, and T. J. McIlrath, Phys. Rev. Lett. 58, 349 (1987); P. Monot, T. Auguste, L. A. Lompré, G. Mainfrary, and C. Manus, ibid. 70, 1232 (1993); Y. I. Salamin and C. H. Keitel, Appl. Phys. Lett. 77, 1082 (2000).
15. G. Malka, E. Lefebvre, and J. L. Miquel, Phys. Rev. Lett. 78, 3314 (1997); K. T. McDonald, ibid. 80, 1350 (1998); C. I. Moore, J. P. Knauer, and D. D. Meyerhofer, ibid. 74, 2439 (1995); F. V. Hartemann, E. C. Landahl, A. L. Troha, Jr., J. R. Van Meter, H. A. Baldis, R. R. Freeman, N. C. Luhmann, Jr., L. Song, A. K. Kerman, and D. U. L. Yu, Phys. Plasmas 6, 4104 (1999); P. H. Buckshaum, M. Bashkansky, and T. J. McIlrath, Phys. Rev. Lett. 58, 349 (1987); P. Monot, T. Auguste, L. A. Lompré, G. Mainfrary, and C. Manus, ibid. 70, 1232 (1993); Y. I. Salamin and C. H. Keitel, Appl. Phys. Lett. 77, 1082 (2000).
16. G. Malka, E. Lefebvre, and J. L. Miquel, Phys. Rev. Lett. 78, 3314 (1997); K. T. McDonald, ibid. 80, 1350 (1998); C. I. Moore, J. P. Knauer, and D. D. Meyerhofer, ibid. 74, 2439 (1995); F. V. Hartemann, E. C. Landahl, A. L. Troha, Jr., J. R. Van Meter, H. A. Baldis, R. R. Freeman, N. C. Luhmann, Jr., L. Song, A. K. Kerman, and D. U. L. Yu, Phys. Plasmas 6, 4104 (1999); P. H. Buckshaum, M. Bashkansky, and T. J. McIlrath, Phys. Rev. Lett. 58, 349 (1987); P. Monot, T. Auguste, L. A. Lompré, G. Mainfrary, and C. Manus, ibid. 70, 1232 (1993); Y. I. Salamin and C. H. Keitel, Appl. Phys. Lett. 77, 1082 (2000).
17. G. Malka, E. Lefebvre, and J. L. Miquel, Phys. Rev. Lett. 78, 3314 (1997); K. T. McDonald, ibid. 80, 1350 (1998); C. I. Moore, J. P. Knauer, and D. D. Meyerhofer, ibid. 74, 2439 (1995); F. V. Hartemann, E. C. Landahl, A. L. Troha, Jr., J. R. Van Meter, H. A. Baldis, R. R. Freeman, N. C. Luhmann, Jr., L. Song, A. K. Kerman, and D. U. L. Yu, Phys. Plasmas 6, 4104 (1999); P. H. Buckshaum, M. Bashkansky, and T. J. McIlrath, Phys. Rev. Lett. 58, 349 (1987); P. Monot, T. Auguste, L. A. Lompré, G. Mainfrary, and C. Manus, ibid. 70, 1232 (1993); Y. I. Salamin and C. H. Keitel, Appl. Phys. Lett. 77, 1082 (2000).
18. L. J. Zhu, Y. K. Ho, J. X. Wang, and Q. Kong, Phys. Lett. A 248, 319 (1998); J. X. Wang, Y. K. Ho, Q. Kong, L. J. Zhu, L. Feng, S. Scheid, and H. Hora, Phys. Rev. E 58, 6575 (1998).
19. L. J. Zhu, Y. K. Ho, J. X. Wang, and Q. Kong, Phys. Lett. A 248, 319 (1998); J. X. Wang, Y. K. Ho, Q. Kong, L. J. Zhu, L. Feng, S. Scheid, and H. Hora, Phys. Rev. E 58, 6575 (1998).
20. L. W. Davis, Phys. Rev. A 19, 1177 (1979).
21. J. P. Barton and D. R. Alexander, J. Appl. Phys. 66, 2800 (1989).
22. E. Esarey, P. Sprangle, M. Pilloff, and J. Krall. J. Opt. Soc. Am. B 12, 1695 (1995); E. Esarey and W. P. Leemans, Phys. Rev. E 59, 1082 (1999).
23. E. Esarey, P. Sprangle, M. Pilloff, and J. Krall. J. Opt. Soc. Am. B 12, 1695 (1995); E. Esarey and W. P. Leemans, Phys. Rev. E 59, 1082 (1999).
24. G. V. Stupakov and M. S. Zolotorev (unpublished); consider acceleration of electrons from rest to several MeV by the time-averaged ponderomotive laser force.
25. P. M. Woodward, J. Inst. Electr. Eng. 93, 1554 (1947); J. D. Lawson, IEEE Trans. Nucl. Sci. NS-26, 4217 (1979); E. Esarey, P. Sprangle, and J. Krall, Phys. Rev. E 52, 5443 (1995). The Lawson-Woodward theorem describes linear acceleration in which the electron moves in a straight line. In our work the electron orbits are highly nonlinear.
26. P. M. Woodward, J. Inst. Electr. Eng. 93, 1554 (1947); J. D. Lawson, IEEE Trans. Nucl. Sci. NS-26, 4217 (1979); E. Esarey, P. Sprangle, and J. Krall, Phys. Rev. E 52, 5443 (1995). The Lawson-Woodward theorem describes linear acceleration in which the electron moves in a straight line. In our work the electron orbits are highly nonlinear.
27. P. M. Woodward, J. Inst. Electr. Eng. 93, 1554 (1947); J. D. Lawson, IEEE Trans. Nucl. Sci. NS-26, 4217 (1979); E. Esarey, P. Sprangle, and J. Krall, Phys. Rev. E 52, 5443 (1995). The Lawson-Woodward theorem describes linear acceleration in which the electron moves in a straight line. In our work the electron orbits are highly nonlinear.
28. P. W. Milonni and J. H. Eberly, Lasers (Wiley, New York, 1988).