Neutron production from ultrashort pulse lasers using linear and circular polarization

Physics of Plasmas

Volumn 18, Issue 7, 2011, Pages

  Davis, J ^a   Petrov, G M ^a  

^a NAVAL RESEARCH LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DEUTERON BEAMS; FOIL THICKNESS; ION KINETIC ENERGY; ION-STOPPING POWER; LASER ENERGIES; LASER POLARIZATION; LINEAR POLARIZATION; NEUTRON PRODUCTION; NEUTRON YIELDS; PARTICLE IN CELL CODES; PULSE DURATIONS; RADIATION PRESSURE ACCELERATIONS; ULTRA-THIN;

CIRCULAR POLARIZATION; CONVERSION EFFICIENCY; DEUTERIUM; FUSION REACTORS; NUCLEAR ENERGY; NUCLEAR PHYSICS; PLASMA INTERACTIONS; POLARIZATION; PROTONS; ULTRASHORT PULSES;

NEUTRONS;

EID: 79961163493     PISSN: 1070664X     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.3615033     Document Type: Article

References (61)

1. K. L. Lancaster, S. Karsch, H. Habara, F. N. Beg, E. L. Clark, R. Freeman, M. H. Key, J. A. King, R. Kodama, K. Krushelnick, K. W. D. Ledingham, P. McKenna, C. D. Murphy, P. A. Norreys, R. Stephens, C. Stoeckl, Y. Toyama, M. S. Wei, and M. Zepf, Phys. Plasmas 11, 3404 (2004). 10.1063/1.1756911
2. J. M. Yang, P. McKenna, K. W. D. Ledingham, T. McCanny, L. Robson, S. Shimizu, R. P. Singhal, M. S. Wei, K. Krushelnick, R. J. Clarke, D. Neely, and P. A. Norreys, J. Appl. Phys. 96, 6912 (2004). 10.1088/0957-0233/12/11/307
3. A. Youssef, R. Kodama, and M. Tampo, Phys. Plasmas 13, 030701 (2006);
4. A. Youssef, R. Kodama, and M. Tampo, Phys. Plasmas 13, 030702 (2006). 10.1103/PhysRevLett.86.436
5. D. P. Higginson, J. M. McNaney, D. C. Swift, T. Bartal, D. S. Hey, R. Kodama, S. Le Pape, A. Mackinnon, D. Mariscal, H. Nakamura, N. Nakanii, K. A. Tanaka, and F. N. Beg, Phys. Plasmas 17, 100701 (2010). 10.1103/PhysRevLett.94. 125504
6. K. A. Flippo, S. A. Gaillard, D. T. Offermann, J. Ren, G. Wurden, X. Yang, G. Miley, B. B. Gall, S. Kovaleski, T. Burris-Mog, S. Kraft, J. Metzkes, J. Rassuchine, K. Zeil, C. Plechaty, T. E. Lockard, Bull. Am. Phys. Soc. 55 (15), 377 (2010).
7. P. A. Norreys, A. P. Fews, F. N. Beg, A. R. Bell, A. E. Dangor, P. Lee, M. B. Nelson, H. Schmidt, M. Tatarakis, and M. D. Cable, Plasma Phys. Controlled Fusion 40, 175 (1998). 10.1063/1.870664
8. L. Disdier, J.-P. Garconnet, G. Malka, and J.-L. Miquel, Phys. Rev. Lett. 82, 1454 (1999). 10.1103/PhysRevLett.82.1454
9. A. Youssef, R. Kodama, H. Habara, and K. A. Tanaka, Y. Sentoku, M. Tampo, Y. Toyama, Phys. Plasmas 12, 110703 (2005). 10.1103/PhysRevLett.77.75
10. D. Hilscher, O. Berndt, M. Enke, U. Jahnke, P. V. Nickles, H. Ruhl, and W. Sandner, Phys. Rev. E 64, 016414 (2001). 10.1103/PhysRevE.64.016414
11. H. Habara, P. A. Norreys, R. Kodama, C. Stoeckl, and V. Yu. Glebov, Fusion Sci. Technol. 49, 517 (2006).
12. G. Pretzler, A. Saemann, A. Pukhov, D. Rudolph, T. Schatz, U. Schramm, P. Thirolf, D. Habs, K. Eidmann, G. D. Tsakiris, J. Meyer-ter-Vehn, and K. J. Witte, Phys. Rev. E 58, 1165 (1998). 10.1103/PhysRevE.58.1165
13. H. Habara, K. L. Lancaster, S. Karsch, C. D. Murphy, P. A. Norreys, R. G. Evans, M. Borghesi, L. Romagnani, M. Zepf, T. Norimatsu, Y. Toyama, R. Kodama, J. A. King, R. Snavely, K. Akli, B. Zhang, R. Freeman, S. Hatchett, A. J. MacKinnon, P. Patel, M. H. Key, C. Stoeckl, R. B. Stephens, R. A. Fonseca, and L. O. Silva, Phys. Rev. E 70, 046414 (2004). 10.1063/1.870664
14. V. S. Belyaev, V. I. Vinogradov, A. P. Matafonov, V. P. Krainov, V. S. Lisitsa, V. P. Andrianov, and G. N. Ignatyev, Laser Phys. 16, 1647 (2006). 10.1134/S1054660X06120097 (Pubitemid 44878281)
15. M. H. Key, M. D. Cable, T. E. Cowan, K. G. Estabrook, B. A. Hammel, S. P. Hatchett, E. A. Henry, D. E. Hinkel, J. D. Kilkenny, J. A. Koch, W. L. Kruer, A. B. Langdon, B. F. Lasinski, R. W. Lee, B. J. MacGowan, A. MacKinnon, J. D. Moody, M. J. Moran, A. A. Offenberger, D. M. Pennington, M. D. Perry, T. J. Phillips, T. C. Sangster, M. S. Singh, M. A. Stoyer, M. Tabak, G. L. Tietbohl, M. Tsukamoto, K. Wharton, and S. C. Wilks, Phys. Plasmas 5, 1966 (1998). 10.1063/1.872867
16. A. Youssef and R. Kodama, Nucl. Fusion 50, 035010 (2010). 10.1364/OL.24.000160
17. H. Habara, R. Kodama, Y. Sentoku, N. Izumi, Y. Kitagawa, K. A. Tanaka, K. Mima, and T. Yamanaka, Phys. Rev. E 69, 036407 (2004). 10.1103/PhysRevE.69. 036407
18. N. Izumi, Y. Sentoku, H. Habara, K. Takahashi, F. Ohtani, T. Sonomoto, R. Kodama, T. Norimatsu, H. Fujita, Y. Kitagawa, K. Mima, K. A. Tanaka, and T. Yamanaka, Phys. Rev. E 65, 036413 (2002). 10.1103/PhysRevE.65.036413 (Pubitemid 40619296)
19. C. Toupin, E. Lefebvre, and G. Bonnaud, Phys. Plasmas 8, 1011 (2001). 10.1063/1.1344919
20. Y. T. Li, Z. M. Sheng, Y. Y. Ma, Z. Jin, J. Zhang, Z. L. Chen, R. Kodama, T. Matsuoka, M. Tampo, K. A. Tanaka, T. Tsutsumi, T. Yabuuchi, K. Du, H. Q. Zhang, L. Zhang, and Y. J. Tang, Phys. Rev. E 72, 066404 (2005). 10.1103/PhysRevLett.84.670
21. O. Lundh, F. Lindau, A. Persson, C.-G. Wahlstrm, P. McKenna, and D. Batani, Phys. Rev. E 76, 026404 (2007). 10.1063/1.2220011
22. F. Lindau, O. Lundh, A. Persson, P. McKenna, K. Osvay, D. Batani, and C.-G. Wahlstrm, Phys. Rev. Lett. 95, 175002 (2005). 10.1103/PhysRevLett.85.2945
23. A. Flacco, F. Sylla, M. Veltcheva, M. Carrié, R. Nuter, E. Lefebvre, D. Batani, and V. Malka, Phys. Rev. E 81, 036405 (2010). 10.1103/PhysRevLett.84.670
24. D. Neely, P. Foster, A. Robinson, F. Lindau, O. Lundh, A. Persson, C.-G. Wahlstrm, and P. McKenna, Appl. Phys. Lett. 89, 021502 (2006). 10.1016/S0375-9601(02)00521-2
25. P. Antici, J. Fuchs, E. d'Humires, E. Lefebvre, M. Borghesi, E. Brambrink, C. A. Cecchetti, S. Gaillard, L. Romagnani, Y. Sentoku, T. Toncian, O. Willi, P. Audebert, and H. Pépin, Phys. Plasmas 14, 030701 (2007). 10.1118/1.1521122
26. R. A. Snavely, M. H. Key, S. P. Hatchett, T. E. Cowan, M. Roth, T. W. Phillips, M. A. Stoyer, E. A. Henry, T. C. Sangster, M. S. Singh, S. C. Wilks, A. MacKinnon, A. Offenberger, D. M. Pennington, K. Yasuike, A. B. Langdon, B. F. Lasinski, J. Johnson, M. D. Perry, and E. M. Campbell, Phys. Rev. Lett. 85, 2945 (2000). 10.1103/PhysRevLett.85.2945
27. K. A. Flippo, J. Workman, D. C. Gautier, S. Letzring, R. P. Johnson, and T. Shimada, Rev. Sci. Instrum. 79, 10E534 (2008). 10.1103/PhysRevLett.84.4108
28. A. Macchi, Appl. Phys. B 82, 337 (2006). 10.1007/s00340-005-2092-y (Pubitemid 43204464)
29. A. Macchi, F. Cattani, T. V. Liseykina, and F. Cornolti, in Proceedings of the Third International Conference on Superstrong Field in Plasma, Varenna, Italy, 19-24 September 2005, edited by, D. Batani, and, M. Lontano, (American Institute of Physics, Melville, NY, 2006), p. 215.
30. Y. Sentoku, A. J. Kemp, R. Presura, M. S. Bakeman, and T. E. Cowan, Phys. Plasmas 14, 122701 (2007). 10.1103/PhysRevLett.82.4843
31. L. J. Perkins, B. G. Logan, M. D. Rosen, M. D. Perry, T. Diaz de la Rubia, N. M. Ghoniem, T. Ditmire, P. T. Springer, and S. C. Wilks, Nucl. Fusion 40, 1 (2000). 10.1103/PhysRevLett.78.3121
32. B. Shen, X. Zhang, and M. Y. Yu, Phys. Rev. E 71, 015401 (2005).
33. G. M. Petrov and J. Davis, Phys. Plasmas 15, 073109 (2008). 10.1063/1.1756911
34. J. Davis and G. M. Petrov, Plasma Phys. Controlled Fusion 50, 065016 (2008). 10.1063/1.1756911
35. J. Davis and G. M. Petrov, Phys. Plasmas 15, 083107 (2008). 10.1063/1.1333697
36. C. L. Ellison and J. Fuchs, Phys. Plasmas 17, 113105 (2010). 10.1103/PhysRevLett.82.1454
37. J. Davis, G. M. Petrov, T z. Petrova, L. Willingale, A. Maksimchuk, and K. Krushelnick, Plasma Phys. Controlled Fusion 52, 045015 (2010). 10.1103/PhysRevLett.91.015001
38. B. M. Hegelich, B. Albright, P. Audebert, A. Blazevic, E. Brambrink, J. Cobble, T. Cowan, J. Fuchs, J. C. Gauthier, C. Gautier, M. Geissel, D. Habs, R. Johnson, S. Karsch, A. Kemp, S. Letzring, M. Roth, U. Schramm, J. Schreiber, K. J. Witte, and J. C. Fernndez, Phys. Plasmas 12, 056314 (2005). 10.1103/PhysRevLett.40.34
39. M. Hegelich, S. Karsch, G. Pretzler, D. Habs, K. Witte, W. Guenther, M. Allen, A. Blazevic, J. Fuchs, J. C. Gauthier, M. Geissel, P. Audebert, T. Cowan, and M. Roth, Phys. Rev. Lett. 89, 085002 (2002). 10.1103/PhysRevLett.85.2945
40. B. M. Hegelich, B. J. Albright, J. Cobble, K. Flippo, S. Letzring, M. Paffett, H. Ruhl, J. Schreiber, R. K. Schulze, and J. C. Fernandez, Nature (London) 439, 441 (2006). 10.1038/nature04400 (Pubitemid 43152830)
41. 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. Fernandez, J.-C. Gauthier, M. Geissel, M. Hegelich, H. Pepin, H. Popescu, N. Renard-LeGalloudec, M. Roth, J. Schreiber, R. Stephens, and T. E. Cowan, Phys. Rev. Lett. 94, 045004 (2005). 10.1103/PhysRevLett.84.670
42. J. Fuchs, Y. Sentoku, E. d'Humires, T. E. Cowan, J. Cobble, P. Audebert, A. Kemp, A. Nikroo, P. Antici, E. Brambrink, A. Blazevic, E. M. Campbell, J. C. Fernndez, J.-C. Gauthier, M. Geissel, M. Hegelich, S. Karsch, H. Popescu, N. Renard-LeGalloudec, M. Roth, J. Schreiber, R. Stephens, and H. Pépin, Phys. Plasmas 14, 053105 (2007). 10.1103/PhysRevLett.84.670
43. G. M. Petrov, L. Willingale, J. Davis, T z. Petrova, A. Maksimchuk, and K. Krushelnick, Phys. Plasmas 17, 103111 (2010). 10.1103/PhysRevLett.84.670
44. L. Willingale, G. M. Petrov, A. Maksimchuk, J. Davis, R. R. Freeman, T. Matsuoka, C. D. Murphy, V. M. Ovchinnikov, L. Van Woerkom, and K. Krushelnick, Plasma Phys. Controlled Fusion 53, 014011 (2011). 10.1103/PhysRevLett.84.670
45. B. Hou, J. A. Nees, Z. He, G. Petrov, J. Davis, J. H. Easter, A. G. R. Thomas, and K. M. Krushelnick, Phys. Plasmas 18, 040702 (2011). 10.1103/PhysRevLett.84.4108
46. A. Macchi, F. Cattani, T. V. Liseykina, and F. Cornolti, Phys. Rev. Lett. 94, 165003 (2005). 10.1063/1.874046
47. F. Pegoraro and S. V. Bulanov, Phys. Rev. Lett. 99, 065002 (2007). 10.1086/312585
48. X. Zhang, B. Shen, X. Li, Z. Jin, F. Wang, and M. Wen, Phys. Plasmas 14, 123108 (2007). 10.1103/PhysRevLett.86.436
49. A. P. L. Robinson, M. Zepf, S. Kar, R. G. Evans, and C. Bellei, New J. Phys. 10, 013021 (2008). 10.1103/PhysRevLett.85.1654
50. X. Q. Yan, C. Lin, Z. M. Sheng, Y. Z. Guo, B. C. Liu, Y. R. Lu, J. X. Fang, and J. E. Chen, Phys. Rev. Lett. 100, 135003 (2008). 10.1103/PhysRevLett. 88.215006
51. T. V. Liseykina, M. Borghesi, A. Macchi, and S. Tuveri, Plasma Phys. Controlled Fusion 50, 124033 (2008). 10.2514/3.8632
52. M. Chen, A. Pukhov, Z. M. Sheng, and X. Q. Yan, Phys. Plasmas 15, 113103 (2008). 10.1007/s003400200795
53. S. G. Rykovanov, J. Schreiber, J. Meyer-ter-Vehn, C. Bellei, A. Henig, H. C. Wu, and M. Geissler, New J. Phys. 10, 113005 (2008). 10.1118/1.1747751
54. A. Macchi, T. V. Liseikina, S. Tuveri, and S. Veghini, C. R. Phys. 10, 207 (2009). 10.1016/j.crhy.2009.03.002
55. A. Henig, S. Steinke, M. Schnurer, T. Sokollik, R. Horlein, D. Kiefer, D. Jung, J. Schreiber, B. M. Hegelich, X. Q. Yan, J. Meyer-ter-Vehn, T. Tajima, P. V. Nickles, W. Sandner, and D. Habs, Phys. Rev. Lett. 103, 245003 (2009). 10.1103/PhysRevLett.73.1801
56. B. Qiao, M. Zepf, M. Borghesi, B. Dromey, M. Geissler, A. Karmakar, and P. Gibbon, Phys. Rev. Lett 105, 155002 (2010). 10.1103/PhysRevLett.84.670
57. K. H. Pae, I. W. Choi, and J. Lee, Laser Part. Beams 29, 11 (2011). 10.1017/S0263034609990334
58. P. Antici, A. Mancic, M. Nakatsutsumi, P. Audebert, E. Brambrink, S. Gaillard, W. Nazarov, and J. Fuchs, Plasma Phys. Controlled Fusion 53, 014002 (2011). 10.1016/j.crhy.2009.03.011
59. G. M. Petrov and J. Davis, Comput. Phys. Commun. 179, 868 (2008). 10.1016/j.cpc.2008.07.007
60. G. M. Petrov and J. Davis, Phys. Plasmas 18, 073102 (2011). 10.1017/S0263034609990334
61. G. M. Petrov, J. Davis, and Tz. Petrova, Plasma Phys. Controlled Fusion 51, 095005 (2009). 10.1063/1.1814367