• High Power Laser Science and Engineering
  • Vol. 9, Issue 4, 04000e57 (2021)
C. Emma1、*, J. Van Tilborg2、*, R. Assmann3, S. Barber2, A. Cianchi4, S. Corde5, M. E. Couprie6, R. D’Arcy3, M. Ferrario4, A. F. Habib7, B. Hidding7, M. J. Hogan1, C. B. Schroeder2, A. Marinelli1, M. Labat6, R. Li8, J. Liu8, A. Loulergue6, J. Osterhoff3, A. R. Maier3, B. W. J. McNeil9、10, and W. Wang8
Author Affiliations
  • 1SLAC National Accelerator Laboratory, Menlo Park, CA 94025, USA
  • 2BELLA Center, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720, USA
  • 3Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY, 22607 Hamburg, Germany
  • 4INFN-LNF, 00044 Frascati, Italy
  • 5LOA, ENSTA Paris, CNRS, Ecole Polytechnique, Institut Polytechnique de Paris, 91762 Palaiseau, France
  • 6Synchrotron SOLEIL, L’Orme des Merisiers, Saint-Aubin, 91192 Gif-sur-Yvette, France
  • 7Scottish Centre for the Application of Plasma-Based Accelerators SCAPA, Department of Physics, University of Strathclyde, Scottish Universities Physics Alliance SUPA, Glasgow G1 1XQ, UK
  • 8Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
  • 9Department of Physics, University of Strathclyde, Scottish Universities Physics Alliance SUPA, Glasgow G1 1XQ, UK
  • 10Cockcroft Institute, Warrington WA4 4AD, UK
  • show less
    DOI: 10.1017/hpl.2021.39 Cite this Article Set citation alerts
    C. Emma, J. Van Tilborg, R. Assmann, S. Barber, A. Cianchi, S. Corde, M. E. Couprie, R. D’Arcy, M. Ferrario, A. F. Habib, B. Hidding, M. J. Hogan, C. B. Schroeder, A. Marinelli, M. Labat, R. Li, J. Liu, A. Loulergue, J. Osterhoff, A. R. Maier, B. W. J. McNeil, W. Wang. Free electron lasers driven by plasma accelerators: status and near-term prospects[J]. High Power Laser Science and Engineering, 2021, 9(4): 04000e57 Copy Citation Text show less
    References

    [1] W. Wang, K. Feng, L. Ke, C. Yu, Y. Xu, R. Qi, Y. Chen, Z. Qin, Z. Zhang, Z. J. Zhang, M. Fang, J. Liu, K. N. Jiang, H. Wang, C. Wang, X. Yang, F. Wu, Y. Leng, J. Liu, R. Li, Z. Xu. Nature, 595, 516(2021).

    [2] T. Tajima, J. M. Dawson. Phys. Rev. Lett., 43, 267(1979).

    [3] E. Esarey, C. B. Schroeder, W. P. Leemans. Rev. Mod. Phys., 81, 1229(2009).

    [4] P. Chen, J. M. Dawson, R. W. Huff, T. Katsouleas. Phys. Rev. Lett., 54, 693(1985).

    [5] J. B. Rosenzweig, B. Breizman, T. Katsouleas, J. J. Su. Phys. Rev. A, 44, R6189(1991).

    [6] W. Lu, C. Huang, M. Zhou, W. B. Mori, T. Katsouleas. Phys. Rev. Lett., 96, 165002(2006).

    [7] A. J. Gonsalves, K. Nakamura, J. Daniels, C. Benedetti, C. Pieronek, T. C. H. de Raadt, S. Steinke, J. H. Bin, S. S. Bulanov, J. van Tilborg, C. G. R. Geddes, C. B. Schroeder, E. Esarey Cs. Toth, K. Swanson, L. Fan-Chiang, G. Bagdasarov, N. Bobrova, V. Gasilov, G. Korn, P. Sasorov, W. P. Leemans. Phys. Rev. Lett., 122, 084801(2019).

    [8] L. T. Ke, K. Feng, W. T. Wang, Z. Y. Qin, C. H. Yu, Y. Wu, Y. Chen, R. Qi, Z. J. Zhang, Y. Xu, X. J. Yang, Y. X. Leng, J. S. Liu, R. X. Li, Z. Z. Xu. Phys. Rev. Lett., 126, 214801(2021).

    [9] A. Buck, M. Nicolai, K. Schmid, C. M. S. Sears, A. Savert, J. M. Mikhailova, F. Krausz, M. C. Kaluza, L. Veisz. Nat. Phys., 7, 543(2011).

    [10] S. K. Barber, J. van Tilborg, C. B. Schroeder, R. Lehe, H.-E. Tsai, K. K. Swanson, S. Steinke, K. Nakamura, C. G. R. Geddes, C. Benedetti, E. Esarey, W. P. Leemans. Phys. Rev. Lett., 119, 104801(2017).

    [11] I. Blumenfeld, C. E. Clayton, F.-J. Decker, M. J. Hogan, C. Huang, R. Ischebeck, R. Iverson, C. Joshi, T. Katsouleas, N. Kirby, W. Lu, K. A. Marsh, W. B. Mori, P. Muggli, E. Oz, R. H. Siemann, D. Walz, M. Zhou. Nature, 445, 741(2007).

    [12] C. A. Lindstrøm, J. M. Garland, S. Schroder, L. Boulton, G. Boyle, J. Chappell, R. D'Arcy, P. Gonzalez, A. Knetsch, V. Libov, G. Loisch, A. M. de la Ossa, P. Niknejadi, K. Poder, L. Schaper, B. Schmidt, B. Sheeran, S. Wesch. J. Wood, and J. Osterhoff, Phys. Rev. Lett., 126, 014801(2021).

    [13] R. Pompili, D. Alesini, M. P. Anania, M. Behtouei, M. Bellaveglia, A. Biagioni, F. G. Bisesto, M. Cesarini, E. Chiadroni, A. Cianchi, G. Costa, M. Croia, A. Del Dotto, D. Di Giovenale, M. Diomede, F. Dipace, M. Ferrario, A. Giribono, V. Lollo, L. Magnisi, M. Marongiu, A. Mostacci, L. Piersanti, G. Di Pirro, S. Romeo, A. R. Rossi, J. Scifo, V. Shpakov, C. Vaccarezza, F. Villa, A. Zigler. Nat. Phys., 17, 499(2021).

    [14] M. Litos, E. Adli, W. An, C. I. Clarke, C. E. Clayton, S. Corde, J. P. Delahaye, R. J. England, A. S. Fisher, J. Frederico, S. Gessner, S. Z. Green, M. J. Hogan, C. Joshi, W. Lu, K. A. Marsh, W. B. Mori, P. Muggli, N. Vafaei-Najafabadi, D. Walz, G. White, Z. Wu, V. Yakimenko, G. Yocky. Nature, 515, 92(2014).

    [15] M. Litos, E. Adli, J. M. Allen, W. An, C. I. Clarke, S. Corde, C. E. Clayton, J. Frederico, S. J. Gessner, S. Z. Green, M. J. Hogan, C. Joshi, W. Lu, K. A. Marsh, W. B. Mori, M. Schmeltz, N. Vafaei-Najafabadi, V. Yakimenko. Plasma Phys. Control. Fusion, 58, 034017(2016).

    [16] V. Shpakov, M. P. Anania, M. Behtouei, M. Bellaveglia, A. Biagioni, M. Cesarini, E. Chiadroni, A. Cianchi, G. Costa, M. Croia, A. Del Dotto, M. Diomede, F. Dipace, M. Ferrario, M. Galletti, A. Giribono, A. Liedl, V. Lollo, L. Magnisi, A. Mostacci, G. Di Pirro, L. Piersanti, R. Pompili, S. Romeo, A. R. Rossi, J. Scifo, C. Vaccarezza, F. Villa, A. Zigler. Phys. Rev. Accel. Beams, 24, 051301(2021).

    [17] R. Bonifacio, C. Pellegrini, L. Narducci. Opt. Commun., 50, 373(1984).

    [18] M. XieParticle Accelerator Conference. , in (IEEE, ).(1995).

    [19] V. Yakimenko, L. Alsberg, E. Bong, G. Bouchard, C. Clarke, C. Emma, S. Green, C. Hast, M. J. Hogan, J. Seabury, N. Lipkowitz, B. O'Shea, D. Storey, G. White, G. Yocky. Phys. Rev. Accel. Beams, 22, 101301(2019).

    [20] C. Joshi, E. Adli, W. An, C. E. Clayton, S. Corde, S. Gessner, M. J. Hogan, M. Litos, W. Lu, K. A. Marsh, W. B. Mori, N. Vafaei-Najafabadi, B. O'shea, X. Xu, G. White, V. Yakimenko. Plasma Phys. Control. Fusion, 60, 034001(2018).

    [21] C. L. O’Connell, C. D. Barnes, F.-J. Decker, M. J. Hogan, R. Iverson, P. Krejcik, R. Siemann, D. R. Walz, C. E. Clayton, C. Huang, D. K. Johnson, C. Joshi, W. Lu, K. A. Marsh, W. Mori, M. Zhou, S. Deng, T. Katsouleas, P. Muggli, E. Oz. Phys. Rev. ST Accel. Beams, 9, 101301(2006).

    [22] S. Z. Green, E. Adli, C. I. Clarke, S. Corde, S. A. Edstrom, A. S. Fisher, J. Frederico, J. C. Frisch, S. Gessner, S. Gilevich, P. Hering, M. J. Hogan, R. K. Jobe, M. Litos, J. E. May, D. R. Walz, V. Yakimenko, C. E. Clayton, C. Joshi, K. A. Marsh, N. Vafaei-Najafabadi, P. Muggli. Plasma Phys. Control. Fusion, 56, 084011(2014).

    [23] B. Hidding, G. Pretzler, J. B. Rosenzweig, T. Konigstein, D. Schiller, D. L. Bruhwiler. Phys. Rev. Lett., 108, 035001(2012).

    [24] X. L. Xu, F. Li, W. An, T. N. Dalichaouch, P. Yu, W. Lu, C. Joshi, W. B. Mori. Phys. Rev. Accel. Beams, 20, 111303(2017).

    [25] C. Emma, X. Xu, A. Fisher, R. Robles, J. P. MacArthur, J. Cryan, M. J. Hogan, P. Musumeci, G. White, A. Marinelli. APL Photonics, 6, 076107(2021).

    [26] J. Duris, S. Li, T. Driver, E. G. Champenois, J. P. MacArthur, A. A. Lutman, Z. Zhang, P. Rosenberger, J. W. Aldrich, R. Coffee, G. Coslovich, F.-J. Decker, J. M. Glownia, G. Hartmann, W Helml, A. Kamalov, J. Knurr, J. Krzywinski, M.-F. Lin, J. P. Marangos, M. Nantel, A. Natan, J. T. O'Neal, N. Shivaram, P. Walter, A. L. Wang, J. J. Welch, T. J. A. Wolf, J. Z. Xu, M. F. Kling, P. H. Bucksbaum, A. Zholents, Z. Huang, J. P. Cryan, A. Marinelli. Nat. Photonics, 14, 30(2019).

    [27] Z. Zhang, J. Duris, J. P. MacArthur, A. Zholents, Z. Huang, A. Marinelli. New J. Phys., 22, 083030(2020).

    [28] S. Bulanov, N. Naumova, F. Pegoraro, J. Sakai. Phys. Rev. E, 58, R5257(1998).

    [29] H. Suk, N. Barov, J. B. Rosenzweig, E. Esarey. Phys. Rev. Lett., 86, 1011(2001).

    [30] D. Ullmann, P. Scherkl, A. Knetsch, T. Heinemann, A. Sutherland, A. F. Habib, O. S. Karger, A. Beaton, G. G. Manahan, A. Deng, G. Andonian, M. D. Litos, B. D. O'Shea, D. L. Bruhwiler, J. R. Cary, M. J. Hogan, V. Yakimenko. , , , , , , , , , , , , , , , , , J. B. Rosenzweig, and B. Hidding, ().(2020). arXiv:2007.12634

    [31] M.-E. Couprie, A. Loulergue, M. Labat, R. Lehe, V. Malka. J. Phys. B, 47, 234001(2014).

    [32] M. Couprie, M. Labat, C. Evain, C. Szwaj, S. Bielawski, N. Hubert, C. Benabderrahmane, F. Briquez, L. Chapuis, F. Marteau, M. Valléau, O. Marcouillé, P. Marchand, M. Diop, J. L. Marlats, K. Tavakoli, D. Zerbib, L. Cassinari, F. Bouvet, C. Herbeaux, C. Bourassin-Bouchet, D. Dennetière, F. Polack, A. Lestrade, M. Khojoyan, W. Yang, G. Sharma, P. Morin, A. Loulergue. J. Mod. Opt., 63, 309(2016).

    [33] M. Couprie, M. Labat, C. Evain, F. Marteau, F. Briquez, M. Khojoyan, C. Benabderrahmane, L. Chapuis, N. Hubert, C. Bourassin-Bouchet, M. El Ajjouri, F. Bouvet, Y. Dietrich, M. Valléau, G. Sharma, W. Yang, O. Marcouillé, J. Vétéran, P. Berteaud, T. El Ajjouri, L. Cassinari, C. Thaury, G. Lambert, I. Andriyash, V. Malka, X. Davoine, M. A. Tordeux, C. Miron, D. Zerbib, K. Tavakoli, J. L. Marlats, M. Tilmont, P. Rommeluère, J. P. Duval, M. H. N'Guyen, A. Rouqier, M. Vanderbergue, C. Herbeaux, M. Sebdouai, A. Lestrade, N. Leclercq, D. Dennetière, M. Thomasset, F. Polack, S. Bielawski, C. Szwaj, A. Loulergue. Plasma Phys. Control. Fusion, 58, 034020(2016).

    [34] C. Benabderrahmane, M. Couprie, F. Forest, O. Cosson. , , , and , Adjustable magnetic multipole: WO/2016/034490, 3 October 2016 ().(2016).

    [35] F. Marteau, A. Ghaith, P. N' Gotta, C. Benabderrahmane, M. Valléau, C. Kitegi, A. Loulergue, J. Vétéran, M. Sebdaoui, T. André, G. Le Bec, J. Chavanne, C. Vallerand, D. Oumbarek, O. Cosson, F. Forest, P. Jivkov, J. L. Lancelot, M. E. Couprie. Appl. Phys. Lett., 111, 253503(2017).

    [36] A. Ghaith, C. Kitegi, T. Andre, M. Valleau, F. Marteau, J. Veteran, F. Blache, C. Benabderrahmane, O. Cosson, F. Forest, P. Jivko, J. L. Lancelot, M. E. Couprie. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., 909, 290(2018).

    [37] E. Roussel, T. André, I. Andriyash, F. Blache, F. Bouvet, S. Corde, D. Oumbarek Espinos, A. Ghaith, J.-P. Goddet, C. Kitegi. Plasma Phys. Control. Fusion, 62, 074003(2020).

    [38] A. Loulergue, M. Labat, C. Evain, C. Benabderrahmane, V. Malka, M. E. Couprie. New J. Phys., 17, 023028(2015).

    [39] M. Khojoyan, F. Briquez, M. Labat, A. Loulergue, O. MarcouillE, F. Marteau, G. Sharma, M. E. Couprie. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., 829, 260(2016).

    [40] A. Ghaith, A. Loulergue, D. Oumbarek, O. Marcouille, M. Valleau, M. Labat, S. Corde, M.-E. Couprie. Instruments, 4, 1(2020).

    [41] M.-E. Couprie, F. Briquez, G. Sharma, C. Benabderrahmane, F. Marteau, O. Marcouillé, P. Berteaud, T. El Ajjouri, J. Vétéran, L. Chapuis, M. Valléau. , , , , , , , , , , and , Proc. SPIE , 951204 ().(2015).

    [42] C. Benabderrahmane, M. Valleau, A. Ghaith, P. Berteaud, L. Chapuis, F. Marteau, F. Briquez, O. Marcouille, J.-L. Marlats, K. Tavakoli, A. Mary, D. Zerbib, A. Lestrade, M. Louvet, P. Brunelle, K. Medjoubi, C. Herbeaux, N. Bechu, P. Rommeluere, A. Somogyi, O. Chubar, C. Kitegi, M.-E. Couprie. Phys. Rev. Accel. Beams, 20, 033201(2017).

    [43] M. Valléau, F. Briquez, A. Ghaith, F. Marteau, O. Marcouille, C. Kitegi, F. Blache, M.-E. Couprie. Synchrotron Radiat. News, 31, 42(2018).

    [44] M. Labat, M. El Ajjouri, N. Hubert, T. Andre, A. Loulergue, M.-E. Couprie. J. Synchrotron Radiat., 25, 59(2018).

    [45] C. McGuffey, A. G. R. Thomas, W. Schumaker, T. Matsuoka, V. Chvykov, F. J. Dollar, G. Kalintchenko, V. Yanovsky, A. Maksimchuk, K. Krushelnick, V. Yu. Bychenkov, I. V. Glazyrin, A. V. Karpeev. Phys. Rev. Lett., 104, 025004(2010).

    [46] A. Pak, K. A. Marsh, S. F. Martins, W. Lu, W. B. Mori, C. Joshi. Phys. Rev. Lett., 104, 025003(2010).

    [47] T. André, I. A. Andriyash, A. Loulergue, M. Labat, M. Roussel, A. Ghaith, M. Khojoyan, C. Thaury, M. Valleau, F. Briquez, F. Marteau, K. Tavakoli, P. N’Gotta, Y. Dietrich, G. Lambert, V. Malka, C. Benabderrahmane, J. Veteran, L. Chapuis, T. El Ajjouri, M. Sebdaoui, N. Hubert, O. Marcouille, P. Berteaud, N. Leclercq, M. El Ajjouri, P. Rommeluere, F. Bouvet, J. P. Duval, C. Kitegi, F. Blache, B. Mahieu, S. Corde, J. Gautier, K. Ta Phuoc, J. P. Goddet, A. Lestrade, C. Herbeaux, C. Evain, C. Szwaj, S. Bielawski, A. Tafzi, P. Rousseau, S. Smartsev, F. Polack, D. Dennetiere, C. Bourassin-Bouchet, C. De Oliveira, M. E. Couprie. Nat. Commun, 9, 1334(2018).

    [48] D. O. Espinos, A. Ghaith, A. Loulergue, T. Andre, C. Kitegi, M. Sebdaoui, F. Marteau, F. Blache, M. Valleau, M. Labat, A. Lestrade, E. Roussel, C. Thaury, S. Corde, G. Lambert, O. Kononenko, J.-P. Goddet, A. Tafzi, I. Andriyash, V. Malka, M.-E. Couprie. Plasma Phys. Control. Fusion, 62, 034001(2020).

    [49] A. Ghaith, D. Oumbarek, E. Roussel, S. Corde, M. Labat, T. Andre, A. Loulergue, I. A. Andriyash, O. Chubar, O. Kononenko, S. Smartsev, O. Marcouille, C. Kitegi, F. Marteau, M. Valleau, C. Thaury, J. Gautier, S. Sebban, A. Tafzi, F. Blache, F. Briquez, K. Tavakoli, A. Carcy, F. Bouvet, Y. Dietrich, G. Lambert, N. Hubert, M. El Ajjouri, F. Polack, D. Dennetiere, N. Leclercq, P. Rommeluere, J.-P. Duval, M. Sebdaoui, C. Bourgoin, A. Lestrade, C. Benabderrahmane, J. Veteran, P. Berteaud, C. De Oliveira, J. P. Goddet, C. Herbeaux, C. Szwaj, S. Bielawski, V. Malka, M.-E. Couprie. Sci. Rep., 9, 19020(2019).

    [50] M. Labat, M. El Ajjouri, N. Hubert, T. Andre, A. Loulergue, M. E. Couprie. New J. Phys., 25, 59(2020).

    [51] M. Labat, A. Loulergue, T. Andre, I. A. Andriyash, A. Ghaith, M. Khojoyan, F. Marteau, M. Valleau, F. Briquez, C. Benabderrahmane, O. Marcouille, C. Evain, M. E. Couprie. Phys. Rev. Accel. Beams, 21, 114802(2018).

    [52] R. D’Arcy, A. Aschikhin, S. Bohlen, G. Boyle, T. Brummer, J. Chappell, S. Diederichs, B. Foster, M. J. Garland, L. Goldberg, P. Gonzalez, S. Karstensen, A. Knetsch, P. Kuang, V. Libov, K. Ludwig, A. M. de la Ossa, F. Marutzky, M. Meisel, T. J. Mehrling, P. Niknejadi, K. Poder, P. Pourmoussavi, M. Quast, J.-H. Rockemann, L. Schaper, B. Schmidt, S. Schroder, J.-P. Schwinkendorf, B. Sheeran, G. Tauscher, S. Wesch, M. Wing, P. Winkler, M. Zeng, J. Osterhoff. Philos. Trans. A, 377, 20180392(2019).

    [53] W. Ackermann, G. Asova, V. Ayvazyan, A. Azima, N. Baboi, J. Bahr, V. Balandin, B. Beutner, A. Brandt, A. Bolzmann, R. Brinkmann, O. I. Brovko, M. Castellano, P. Castro, L. Catani, E. Chiadroni, S. Choroba, A. Cianchi, J. T. Costello, D. Cubaynes, J. Dardis, W. Decking, H. Delsim-Hashemi, A. Delserieys, G. Di Pirro, M. Dohlus, S. Dusterer, A. Eckhardt, H. T. Edwards, B. Faatz, J. Feldhaus, K. Flottmann, J. Frisch, L. Frohlich, T. Garvey, U. Gensch, M. Gorler Ch. Gerth, N. Golubeva, H.-J. Grabosch, M. Grecki, O. Grimm, K. Hacker, U. Hahn, J. H. Han, K. Honkavaara, T. Hott, M. Huning, Y. Ivanisenko, E. Jaeschke, W. Jalmuzna, T. Jezynski, R. Kammering, V. Katalev, K. Kavanagh, E. T. Kennedy, S. Khodyachykh, K. Klose, V. Kocharyan, M. Korfer, M. Kollewe, W. Koprek, S. Korepanov, D. Kostin, M. Krassilnikov, G. Kube, M. Kuhlmann, C. L. S. Lewi, L. Lilje, T. Limberg, D. Lipka, F. Lohl, H. Luna, M. Luong, M. Martins, M. Meyer, P. Michelato, V. Miltchev, W. D. Moller, L. Monaco, W. F. O. Muller, O. Napieralski, O. Napoly, P. Nicolosi, D. Nolle, T. Nunez, A. Oppelt, C. Pagani, R. Paparella, N. Pchalek, J. Pedregosa-Gutierrez, B. Petersen, B. Petrosyan, G. Petrosyan, L. Petrosyan, J. Pfluger, E. Plonjes, L. Poletto, K. Pozniak, E. Prat, D. Proch, P. Pucyk, P. Radcliffe, H. Redlin, K. Rehlich, M. Richter, M. Roehrs, J. Roensch, R. Romaniuk, M. Ross, J. Rossbach, V. Rybnikov, M. Sachwitz, E. L. Saldin, W. Sandner, H. Schlarb, B. Schmidt, M. Schmitz, P. Schmuser, J. R. Schneider, E. A. Schneidmiller, S. Schnepp, S. Schreiber, M. Seidel, D. Sertore, A. V. Shabunov, C. Simon, S. Simrock, E. Sombrowski, A. A. Sorokin, P. Spanknebel, R. Spesyvtsev, L. Staykov, B. Steffen, F. Stephan, F. Stulle, H. Thom, K. Tiedtke, M. Tischer, S. Toleikis, R. Treusch, D. Trines, I. Tsakov, E. Vogel, T. Weiland, H. Weise, M. Wellhofer, M. Wendt, I. Will, A. Winter, K. Wittenburg, W. Wurth, P. Yeates, M. V. Yurkov, I. Zagorodnov, K. Zapfe. Nat. Photonics, 1, 336(2007).

    [54] A. R. Maier, N. Delbos, T. Eichner, L. Hubner, S. Jalas, L. Jeppe, S. W. Jolly, M. Kirchen, V. Leroux, P. Messner, M. Schnepp, M. Trunk, P. A. Walker, C. Werle, P. Winkler. Phys. Rev. X, 10, 031039(2020).

    [55] R. D’Arcy, A. Aschikhin, S. Bohlen, G. Boyle, T. Brummer, J. Chappell, S. Diederichs, B. Foster, M. J. Garland, L. Goldberg, P. Gonzalez, S. Karstensen, A. Knetsch, P. Kuang, V. Libov, K. Ludwig, A. M. de la Ossa, F. Marutzky, M. Meisel, T. J. Mehrling, P. Niknejadi, K. Poder, P. Pourmoussavi, M. Quast, J.-H. Rockemann, L. Schaper, B. Schmidt, S. Schroder, J.-P. Schwinkendorf, B. Sheeran, G. Tauscher, S. Wesch, M. Wing, P. Winkler, M. Zeng, J. Osterhoff. Phys. Rev. Lett., 122, 034801(2019).

    [56] S. Schröder, C. A. Lindstrom, S. Bohlen, G. Boyle, R. D'Arcy, S. Diederichs, M. J. Garland, P. Gonzalez, A. Knetsch, V. Libov, P. Niknejadi, K. Poder, L. Schaper, B. Schmidt, B. Sheeran, G. Tauscher, S. Wesch, J. Zemella, M. Zeng, J. Osterhoff. Nat. Commun., 11, 5984(2020).

    [57] N. Delbos, C. Werle, I. Dornmair, T. Eichner, L. Hubner, S. Jalas, S. W. Jolly, M. Kirchen, V. Leroux, P. Messner, M. Schnepp, M. Trunk, P. A. Walker, P. Winkler, A. R. Maier. Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. A, 909, 318(2018).

    [58] V. Leroux, T. Eichner, A. R. Maier. Opt. Express, 26, 13061(2018).

    [59] V. Leroux, T. Eichner, A. R. Maier. Opt. Express, 28, 8257(2020).

    [60] M. Kirchen, S. Jalas, P. Messner, P. Winkler, T. Eichner, L. Hubner, T. Hulsenbusch, L. Jeppe, T. Parikh, M. Schnepp, A. R. Maier. Phys. Rev. Lett., 126, 174801(2021).

    [61] S. Jalas, M. Kirchen, P. Messner, P. Winkler, L. Hubner, J. Dirkwinkel, M. Schnepp, R. Lehe, A. R. Maier. Phys. Rev. Lett., 126, 104801(2021).

    [62] R. Lehe, M. Kirchen, I. A. Andriyash, B. B. Godfrey, J.-L. Vay. Comput. Phys. Commun., 203, 66(2016).

    [63] M. Kirchen, R. Lehe, S. Jalas, O. Shapoval, J.-L. Vay, A. R. Maier. Phys. Rev. E, 102, 013202(2020).

    [64] A. R. Maier, A. Meseck, S. Reiche, C. B. Schroeder, T. Seggebrock, F. Gruner. Phys. Rev. X, 2, 031019(2012).

    [65] C. B. Schroeder, E. Esarey, W. P. Leemans, J. van Tilborg, F. Gruner, A. R. Maier, Y. Ding, Z. HuangProceedings of the FEL. , , , , , , , and , in 2013 ().(2013).

    [66] T. Seggebrock, A. R. Maier, I. Dornmair, F. Grüner. Phys. Rev. ST Accel. Beams, 16, 070703(2013).

    [67] F. Holy, A. R. Maier, B. Zeitler, R. Weingartner, S. Raith, N. Kajumba, M. El Ghazaly, W. Lauth, D. Krambrich, A. Gaupp, M. Scheer, J. Bahrdt, F. Gruner. Phys. Rev. ST Accel. Beams, 17, 050704(2014).

    [68] J. Bahrdt, C. Kuhn. Synchrotron Radiat. News, 28, 9(2015).

    [69] Y. Xu, J. Lu, W. Li, F. Wu, Y. Li, C. Wang, Z. Li, X. Lu, Y. Liu, Y. Leng, R. Li, Z. Xu. Opt. Laser Technol., 79, 141(2016).

    [70] W. T. Wang, W. T. Li, J. S. Liu, Z. J. Zhang, R. Qi, C. H. Yu, J. Q. Liu, M. Fang, Z. Y. Qin, C. Wang, Y. Xu, F. X. Wu, Y. X. Leng, R. X. Li, Z. Z. Xu. Phys. Rev. Lett., 117, 124801(2016).

    [71] L. Ke, C. Yu, K. Feng, Z. Qin, K. Jiang, H. Wang, S. Luan, X. Yang, Y. Xu, Y. Leng, W. Wang, J. Liu, R. Li. Appl. Sci., 11, 2560(2021).

    [72] T. Liu, T. Zhang, D. Wang, Z. Huang. Phys. Rev. Accel. Beams, 20, 020701(2017).

    [73] T. Liu, C. Feng, D. Xiang, J. Liu, D. Wang. J. Synchrotron Radiat., 26, 311(2019).

    [74] Z. Huang, Y. Ding, C. B. Schroeder. Phys. Rev. Lett., 109, 204801(2012).

    [75] F. Wu, Z. Zhang, X. Yang, J. Hu, P. Ji, J. Gui, C. Wang, J. Chen, Y. Peng, X. Liu, Y. Liu, X. Lu, Y. Xu, Y. Leng, R. Li, Z. Xu. Opt. Laser Technol., 131, 106453(2020).

    [76] A. Deng, O. S. Karger, T. Heinemann, A. Knetsch, P. Scherkl, G. G. Manahan, A. Beaton, D. Ullmann, G. Wittig, A. F. Habib, Y. Xi, M. D. Litos, B. D. O'Shea, S. Gessner, C. I. Clarke, S. Z. Green, C. A. Lindstrom, E. Adli, R. Zgadzaj, M. C. Downer, G. Andonian, A. Murokh, D. L. Bruhwiler, J. R. Cary, M. J. Hogan, V. Yakimenko, J. B. Rosenzweig, B. Hidding. Nat. Phys., 15, 1156(2019).

    [77] P. Scherkl, A. Knetsch, T. Heinemann, A. Sutherland, A. F. Habib, O. Karger, D. Ullmann, A. Beaton, G. Kirwan, G. Manahan, Y. Xi, A. Deng, M. D. Litos, B. D. O'Shea, S. Z. Green, C. I. Clarke, G. Andonian, R. Assmann, D. A. Jaroszynski, D. L. Bruhwiler, J. Smith, J. R. Cary, M. J. Hogan, V. Yakimenko, J. B. Rosenzweig, B. Hidding. , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , and , ().(2019). arXiv:1908.09263

    [78] G. Manahan, A. F. Habib, P. Scherkl, P. Delinikolas, A. Beaton, A. Knetsch, O. Karger, G. Wittig, T. Heinemann, Z. M. Sheng, J. R. Cary, D. L. Bruhwiler, J. B. Rosenzweig, B. Hidding. Nat. Commun., 8, 15705(2017).

    [79] A. F. Habib, P. Scherkl, G. G. Manahan, T. Heinemann, D. Ullmann, A. Sutherland, A. Knetsch, M. Litos, M. Hogan, J. Rosenzweig, B. Hidding. Proc. SPIE, 11110, 111100A(2019).

    [80] https://pwfa-fel.phys.strath.ac.uk/. https://pwfa-fel.phys.strath.ac.uk/

    [81] J. Marangos, A. Burnett, M. Borghesi, A. Comley, M. Dean, S. Diaz-Moreno, D. Dye, J. Greenwood, A. Higginbotham, A. Kirrander, J. Marangos, M. McMahon, R. Minns, M. Newton, A. Orville, T. Penfold, A. Regoutz, I. Robinson, D. Rugg, S. Schroeder, J. van Thor, S. Vinko, S. Wall, J. Wark, J. Weinstein, A. Zair, X. Zhang, J. Clarke, J. Collier, L. Cowie, D. Dunning, J. Green, N. Thompson, P. W. M. Altarelli, F. A. Lima, M. Attallah, S. Bartlett, J. Baxter, U. Bergmann, T. Blackburn, R. Boll, S. Bonetti, C. Bressler, B. Brocklesby, C. Brown, P. Bucksbaum, R. Catlow, R. Chantrell, A. Cohen, S. Coles, J. Cryan, G. Dakovski, S. Dhesi, J. Dyke, D. Eakins, G. Evans, M. Foerst, L. Frasinski, G. Gregori, M. Guehr, F. Habib, D. Hall, S. Hasnain, T. Heinzl, B. Hidding, S. Hooker, N. Huse, O. Johansson, D. Keen, P. Kolorenc, A. Mancuso, S. Mangles, M. Marklund, S. Matthews, S. McWilliams, M. McCoustra, P. McKenna, C. Milne, H. Mueller-Werkmeister, S. Mukamel, J. Naismith, K. Nelson, A. Ourmazd, R. Owen, F. Perakis, P. Radaelli, D. Riley, A. Robinson, J. Rodenberg, N. Rohringer, K. Rossnagel, M. Ruberti, C. Russo, C. Sanders, M. Scheck, P. Scherkl, C. Schofield, R. Scott. UK XFEL Science Case(2020).

    [82] B. Hidding, G. G. Manahan, O. Karger, A. Knetsch, G. Wittig, D. A. Jaroszynski, Z.-M. Sheng, Y. Xi, A. Deng, J. B. Rosenzweig, G. Andonian, A. Murokh, G. Pretzler, D. L. Bruhwiler, J. Smith. J. Phys. B, 47, 234010(2014).

    [83] B. Hidding, O. Karger, G. Wittig, C. Aniculaesei, D. Jaroszynski, B. W. J. McNeil, L. T. Campbell, M. R. Islam, B. Ersfeld, Z.-M. Sheng, Y. Xi, A. Deng, J. B. Rosenzweig, G. Andonian, A. Murokh, M. J. Hogan, D. L. Bruhwiler, E. Cormier. , , , , , , , , , , , , , , , , , and , ().(2014). arXiv:1403.1109

    [84] B. Alotaibi, R. Al tuijri, F. Habib, A. Hala, B. Hidding, S. M. Khalil, B. McNeil, P. Traczykowski. New J. Phys., 22, 013037(2020).

    [85] A. Knetsch, B. Sheeran, L. Boulton, P. Niknejadi, K. Põder, L. Schaper, M. Zeng, S. Bohlen, G. Boyle, T. Brümmer, J. Chappell, R. D'Arcy, S. Diederichs, B. Foster, M. J. Garland, P. G. Caminal, B. Hidding, V. Libov, C. A. Lindstrøm, A. M. de la Ossa, M. Meisel, T. Parikh, B. Schmidt, S. Schröder, G. Tauscher, S. Wesch, P. Winkler, J. Wood, J. Osterhoff. , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , and , ().(2020). arXiv:2007.12639

    [86] B. Hidding, T. Konigstein, J. Osterholz, S. Karsch, O. Willi, G. Pretzler. Phys. Rev. Lett., 104, 195002(2010).

    [87] R. Assmann, M. K. Weikum, T. Akhter, D. Alesini, A. S. Alexandrova, M. P. Anania, N. E. Andreev, I. Andriyash, M. Artioli, A. Aschikhin, T. Audet, A. Bacci, I. F. Barna, S. Bartocci, A. Bayramian, A. Beaton, A. Beck, M. Bellaveglia, A. Beluze, A. Bernhard, A. Biagioni, S. Bielawski, F. G. Bisesto, A. Bonatto, L. Boulton, F. Brandi, R. Brinkmann, F. Briquez, F. Brottier, E. Bru, M. Buscher, B. Buonomo, M. H. Bussmann, G. Bussolino, P. Campana, S. Cantarella, K. Cassou, A. Chance, M. Chen, E. Chiadroni, A. Cianchi, F. Cioeta, J. A. Clarke, J. M. Cole, G. Costa, M.-E. Couprie, J. Cowley, M. Croia, B. Cros, P. A. Crump, R. D'Arcy, G. Dattoli, A. Del Dotto, N. Delerue, M. Del Franco, P. Delinikolas, S. De Nicola, J. M. Dias, D. Di Giovenale, M. Diomede, E. Di Pasquale, G. Di Pirro, G. Di Raddo, U. Dorda, A. C. Erlandson, K. Ertel, A. Esposito, F. Falcoz, A. Falone, R. Fedele, A. F. Pousa, M. Ferrario, F. Filippi, J. Fils, G. Fiore, R. Fiorito, R. A. Fonseca, G. Franzini, M. Galimberti, A. Gallo, T. C. Galvin, A. Ghaith, A. Ghigo, D. Giove, A. Giribono, L. A. Gizzi, F. J. Gruner, A. F. Habib, C. Haefner, T. Heinemann, A. Helm, B. Hidding, B. J. Holzer, S. M. Hooker, T. Hosokai, M. Hubner, M. Ibison, S. Incremona, A. Irman, F. Iungo, F. J. Jafarinia, O. Jakobsson, D. A. Jaroszynski, S. Jaster-Merz, C. Joshi, M. Kaluza, M. Kando, O. S. Karger, S. Karsch, E. Khazanov, D. Khikhlukha, M. Kirchen, G. Kirwan, C. Kitegi, A. Knetsch, D. Kocon, P. Koester, O. S. Kononenko, G. Korn, I. Kostyukov, K. O. Kruchinin, L. Labate, C. Le Blanc, C. Lechner, P. Lee, W. Leemans, A. Lehrach, X. Li, Y. Li, V. Libov, A. Lifschitz, C. A. Lindstrom, V. Litvinenko, W. Lu, O. Lundh, A. R. Maier, V. Malka, G. G. Manahan, S. P. D. Mangles, A. Marcelli, B. Marchetti, O. Marcouille, A. Marocchino, F. Marteau, A. M. de la Ossa, J. L. Martins, P. D. Mason, F. Massimo, F. Mathieu, G. Maynard, Z. Mazzotta, S. Mironov, A. Y. Molodozhentsev, S. Morante, A. Mosnier, A. Mostacci, A.-S. Muller, C. D. Murphy, Z. Najmudin, P. A. P. Nghiem, F. Nguyen, P. Niknejadi, A. Nutter, J. Osterhoff, D. O. Espinos, J.-L. Paillard, D. N. Papadopoulos, B. Patrizi, R. Pattathil, L. Pellegrino, A. Petralia, V. Petrillo, L. Piersanti, M. A. Pocsai, K. Poder, R. Pompili, L. Pribyl, D. Pugacheva, B. A. Reagan, J. Resta-Lopez, R. Ricci, S. Romeo, M. R. Conti, A. R. Rossi, R. Rossmanith, U. Rotundo, E. Roussel, L. Sabbatini, P. Santangelo, G. Sarri, L. Schaper, P. Scherkl, U. Schramm, C. B. Schroeder, J. Scifo, L. Serafini, G. Sharma, Z. M. Sheng, V. Shpakov, C. W. Siders, L. O. Silva, T. Silva, C. Simon, C. Simon, U. Sinha, E. Sistrunk, A. Specka, T. M. Spinka, A. Stecchi, A. Stella, F. Stellato, M. J. V. Streeter, A. Sutherland, E. N. Svystun, D. Symes, C. Szwaj, G. E. Tauscher, D. Terzani, G. Toci, P. Tomassini, R. Torres, D. Ullmann, C. Vaccarezza, M. Valleau, M. Vannini, A. Vannozzi, S. Vescovi, J. M. Vieira, F. Villa, C.-G. Wahlstrom, R. Walczak, P. A. Walker, K. Wang, A. Welsch, C. P. Welsch, S. M. Weng, S. M. Wiggins, J. Wolfenden, G. Xia, M. Yabashi, H. Zhang, Y. Zhao, J. Zhu, A. Zigler. Eur. Phys. J. Spec. Top., 229, 3675(2020).

    [88] M. F. Gilljohann, H. Ding, A. Dopp, J. Gotzfried, S. Schindler, G. Schilling, S. Corde, A. Debus, T. Heinemann, B. Hidding, S. M. Hooker, A. Irman, O. Kononenko, T. Kurz, A. M. de la Ossa, U. Schramm, S. Karsch. Phys. Rev. X, 9, 011046(2019).

    [89] T. Kurz, T. Heinemann, M. F. Gilljohann, Y. Y. Chang, J. P. C. Cabadağ, A. Debus, O. Kononenko, R. Pausch, S. Schobel, R. W. Assmann, M. Bussmann, H. Ding, J. Gotzfried, A. Kohler, G. Raj, S. Schindler, K. Steiniger, O. Zarini, A. Dopp, B. Hidding, S. Karsch, U. Schramm, A. M. de la Ossa, A. Irman. Nat. Commun., 12, 2895(2021).

    [90] https://nexource.phys.strath.ac.uk/. https://nexource.phys.strath.ac.uk/

    [91] B. Hidding, S. Hooker, S. Jamison, B. Muratori, C. Murphy, Z. Najmudin, R. Pattathil, G. Sarri, M. Streeter, C. Welsch, M. Wing. , , , , , , , , , , , and G. Xia, ().(2019). arXiv:1904.09205

    [92] B. Hidding, B. Foster, M. J. Hogan, P. Muggli, J. B. Rosenzweig. Philos. Trans. A, 377, 20190215(2019).

    [93] The European Strategy Group, “Deliberation Document on the 2020 update of the European Strategy for Particle Physics,” Report No. CERN-ESU-014 ().(2020).

    [94] N. Majernik, S. K. Barber, J. van Tilborg, J. B. Rosenzweig, W. P. Leemans. Phys. Rev. Accel. Beams, 22, 032401(2019).

    [95] F. Isono, J. van Tilborg, S. K. Barber, J. Natal, C. Berger, H.-E. Tsai, T. Ostermayr, A. Gonsalves, C. Geddes, E. Esarey. High Power Laser Sci. Eng., 9, e25(2021).

    [96] M. Ferrario, D. Alesini, M. P. Anania, M. Artioli, A. Bacci, S. Bartocci, R. Bedogni, M. Bellaveglia, A. Biagioni, F. Bisesto, F. Brandi, E. Brentegani, F. Broggi, B. Buonomo, P. L. Campana, G. Campogiani, C. Cannaos, S. Cantarella, F. Cardelli, M. Carpanese, M. Castellano, G. Castorina, N. C. Lasheras, E. Chiadroni, A. Cianchi, R. Cimino, F. Ciocci, D. Cirrincione, G. A. P. Cirrone, R. Clementi, M. Coreno, R. Corsini, M. Croia, A. Curcio, G. Costa, C. Curatolo, G. Cuttone, S. Dabagov, G. Dattoli, G. D'Auria, I. Debrot, M. Diomede, A. Drago, D. Di Giovenale, S. Di Mitri, G. Di Pirro, A. Esposito, M. Faiferri, L. Ficcadenti, F. Filippi, O. Frasciello, A. Gallo, A. Ghigo, L. Giannessi, A. Giribono, L. Gizzi, A. Grudiev, S. Guiducci, P. Koester, S. Incremona, F. Iungo, L. Labate, A. Latina, S. Licciardi, V. Lollo, S. Lupi, R. Manca, A. Marcelli, M. Marini, A. Marocchino, M. Marongiu, V. Martinelli, C. Masciovecchio, C. Mastino, A. Michelotti, C. Milardi, V. Minicozzi, F. Mira, S. Morante, A. Mostacci, F. Nguyen, S. Pagnutti, L. Pellegrino, A. Petralia, V. Petrillo, L. Piersanti, S. Pioli, D. Polese, R. Pompili, F. Pusceddu, A. Ricci, R. Ricci, R. Rochow, S. Romeo, J. B. Rosenzweig, M. R. Conti, A. R. Rossi, U. Rotundo, L. Sabbatini, E. Sabia, O. S. Plannell, D. Schulte, J. Scifo, V. Scuderi, L. Serafini, B. Spataro, A. Stecchi, A. Stella, V. Shpakov, F. Stellato, E. Turco, C. Vaccarezza, A. Vacchi, A. Vannozzi, A. Variola, S. Vescovi, F. Villa, W. Wuensch, A. Zigler, M. Zobov. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A, 909, 134(2018).

    [97] F. Bisesto, M. P. Anania, M. Bellaveglia, E. Chiadroni, A. Cianchi, G. Costa, A. Curcio, D. Di Giovenale, G. Di Pirro, M. Ferrario, F. Filippi, A. Gallo, A. Marocchino, R. Pompili, A. Zigler, C. Vaccarezza. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A, 909, 452(2018).

    [98] Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, “EuPRAXIA@SPARC_LAB Conceptual Design Report”, LNF-18/03 ().(2018).

    C. Emma, J. Van Tilborg, R. Assmann, S. Barber, A. Cianchi, S. Corde, M. E. Couprie, R. D’Arcy, M. Ferrario, A. F. Habib, B. Hidding, M. J. Hogan, C. B. Schroeder, A. Marinelli, M. Labat, R. Li, J. Liu, A. Loulergue, J. Osterhoff, A. R. Maier, B. W. J. McNeil, W. Wang. Free electron lasers driven by plasma accelerators: status and near-term prospects[J]. High Power Laser Science and Engineering, 2021, 9(4): 04000e57
    Download Citation