Direct acceleration of an annular attosecond electron slice driven by near-infrared Laguerre–Gaussian laser

C. Jiang; W. P. Wang; S. Weber; H. Dong; Y. X. Leng; R. X. Li; Z. Z. Xu

doi:10.1017/hpl.2021.28

[1] D. Strickland, G. Mourou. Opt. Commun, 56, 219(1985).

[2] Y. X. Leng. Chin. J. Lasers, 46(2019).

[3] Z. Zhang, F. Wu, J. Hu, X. Yang, J. Gui, P. Ji, X. Liu, C. Wang, Y. Liu, X. Lu, Y. Xu, Y. Leng, R. Li, Z. Xu. High Power Laser Sci. Eng, 8(2020).

[4] F. Lureau, G. Matras, O. Chalus, C. Derycke, T. Morbieu, C. Radier, O. Casagrande, S. Laux, S. Ricaud, G. Rey, A. Pellegrina, C. Richard, L. Boudjemaa, C. Simon-Boisson, A. Baleanu, R. Banici, A. Gradinariu, C. Caldararu, B. D. Boisdeffre, P. Ghenuche, A. Naziru, G. Kolliopoulos, L. Neagu, R. Dabu, I. Dancus, D. Ursescu. High Power Laser Sci. Eng, 8(2020).

[5] M. Turner, E. Adli, A. Ahuja, O. Apsimon, R. Apsimon, A. M. Bachmann, M. Barros Marin, D. Barrientos, F. Batsch, J. Batkiewicz, J. Bauche, V. K. Berglyd Olsen, M. Bernardini, B. Biskup, A. Boccardi, T. Bogey, T. Bohl, C. Bracco, F. Braunmüller, S. Burger, G. Burt, S. Bustamante, B. Buttenschön, A. Caldwell, M. Cascella, J. Chappell, E. Chevallay, M. Chung, D. Cooke, H. Damerau, L. Deacon, L. H. Deubner, A. Dexter, S. Doebert, J. Farmer, V. N. Fedosseev, G. Fior, R. Fiorito, R. A. Fonseca, F. Friebel, L. Garolfi, S. Gessner, I. Gorgisyan, A. A. Gorn, E. Granados, O. Grulke, E. Gschwendtner, A. Guerrero, J. Hansen, A. Helm, J. R. Henderson, C. Hessler, W. Hofle, M. Hüther, M. Ibison, L. Jensen, S. Jolly, F. Keeble, S. Y. Kim, F. Kraus, T. Lefevre, G. LeGodec, Y. Li, S. Liu, N. Lopes, K. V. Lotov, L. Maricalva Brun, M. Martyanov, S. Mazzoni, D. Medina Godoy, V. A. Minakov, J. Mitchell, J. C. Molendijk, R. Mompo, J. T. Moody, M. Moreira, P. Muggli, E. Öz, E. Ozturk, C. Mutin, C. Pasquino, A. Pardons, F. Peña Asmus, K. Pepitone, A. Perera, A. Petrenko, S. Pitman, G. Plyushchev, A. Pukhov, S. Rey, K. Rieger, H. Ruhl, J. S. Schmidt, I. A. Shalimova, E. Shaposhnikova, P. Sherwood, L. O. Silva, L. Soby, A. P. Sosedkin, R. Speroni, R. I. Spitsyn, P. V. Tuev, F. Velotti, L. Verra, V. A. Verzilov, J. Vieira, H. Vincke, C. P. Welsch, B. Williamson, M. Wing, B. Woolley, G. Xia. Phys. Rev. Lett, 122, 054801(2019).

[6] J. Ren, C. Maurer, P. Katrik, P. M. Lang, A. A. Golubev, V. Mintsev, Y. Zhao, D. H. H. Hoffmann. Contrib. Plasma Phys, 58, 82(2018).

[7] M. Thévenet, A. Leblanc, S. Kahaly, H. Vincenti, A. Vernier, F. Quéré, J. Faure. Nat. Phys, 12, 355(2015).

[8] C. Joshi, W. B. Mori, T. Katsouleas, J. M. Dawson, J. M. Kindel, D. W. Forslund. Nature, 311, 525(1984).

[9] S. P. Mangles, C. D. Murphy, Z. Najmudin, A. G. Thomas, J. L. Collier, A. E. Dangor, E. J. Divall, P. S. Foster, J. G. Gallacher, C. J. Hooker, D. A. Jaroszynski, A. J. Langley, W. B. Mori, P. A. Norreys, F. S. Tsung, R. Viskup, B. R. Walton, K. Krushelnick. Nature, 431, 535(2004).

[10] J. Faure, Y. Glinec, A. Pukhov, S. Kiselev, S. Gordienko, E. Lefebvre, J. P. Rousseau, F. Burgy, V. Malka. Nature, 431, 541(2004).

[11] C. G. Geddes, C. S. Toth, J. Van Tilborg, E. Esarey, C. B. Schroeder, D. Bruhwiler, C. Nieter, J. Cary, W. P. Leemans. Nature, 431, 538(2004).

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

[13] X. Wang, R. Zgadzaj, N. Fazel, Z. Li, S. A. Yi, X. Zhang, W. Henderson, Y. Y. Chang, R. Korzekwa, H. E. Tsai, C. H. Pai, H. Quevedo, G. Dyer, E. Gaul, M. Martinez, A. C. Bernstein, T. Borger, M. Spinks, M. Donovan, V. Khudik, G. Shvets, T. Ditmire, M. C. Downer. Nat. Commun, 4, 1988(2013).

[14] W. P. Leemans, A. J. Gonsalves, H. S. Mao, K. Nakamura, C. Benedetti, C. B. Schroeder, C. Toth, J. Daniels, D. E. Mittelberger, S. S. Bulanov, J. L. Vay, C. G. Geddes, E. Esarey. Phys. Rev. Lett, 113, 245002(2014).

[15] 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, C. Tóth, E. Esarey, K. Swanson, L. Fan-Chiang, G. Bagdasarov, N. Bobrova, V. Gasilov, G. Korn, P. Sasorov, W. P. Leemans. Phys. Rev. Lett, 122, 084801(2019).

[16] F. V. Hartemann, S. N. Fochs, G. P. Le Sage, N. C. Luhmann, J. G. Woodworth, M. D. Perry, Y. J. Chen, A. K. Kerman. Phys. Rev. E, 51, 4833(1995).

[17] A. Maltsev, T. Ditmire. Phys. Rev. Lett, 90, 053002(2003).

[18] X. Cai, J. Zhao, Q. Lin, H. Tong, J. Liu. Opt. Express, 26, 30030(2018).

[19] A. Denoeud, L. Chopineau, A. Leblanc, F. Quere. Phys. Rev. Lett, 118, 033902(2017).

[20] X.-M. Cai, J.-Y. Zhao, Q. Lin, J.-L. Luo. J. Opt. Soc. Am. B, 33, 158(2016).

[21] Y. I. Salamin, C. H. Keitel. Phys. Rev. Lett, 88, 095005(2002).

[22] M. C. Downer, R. Zgadzaj, A. Debus, U. Schramm, M. C. Kaluza. Rev. Mod. Phys, 90, 035002(2018).

[23] J. Schreiber, P. R. Bolton, K. Parodi. Rev. Sci. Instrum, 87, 071101(2016).

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

[25] X. Wang, B. Shen, X. Zhang, W. Wang, J. Xu, L. Yi, Y. Shi. Phys. Plasmas, 22, 043106(2015).

[26] W. P. Wang, C. Jiang, H. Dong, X. M. Lu, J. F. Li, R. J. Xu, Y. J. Sun, L. H. Yu, Z. Guo, X. Y. Liang, Y. X. Leng, R. X. Li, Z. Z. Xu. Phys. Rev. Lett, 125, 034801(2020).

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

[28] J. Vieira, J. T. Mendonca, F. Quere. Phys. Rev. Lett, 121, 054801(2018).

[29] 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).

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

[31] 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).

[32] L.-X. Hu, T.-P. Yu, Y. Lu, G.-B. Zhang, D.-B. Zou, H. Zhang, Z.-Y. Ge, Y. Yin, F.-Q. Shao. Plasma Phys. Control. Fusion, 61, 025009(2019).

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

[34] H. He, M. E. Friese, N. R. Heckenberg, H. Rubinsztein-Dunlop. Phys. Rev. Lett, 75, 826(1995).

[35] L. Allen, M. Beijersbergen, R. Spreeuw, J. Woerdman. Phys. Rev. A, 45, 8185(1992).

[36] N. V. Zamfir. Eur. Phys. J. Spec. Top, 223, 1221(2014).

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

[38] W. Gong, B. Shen, L. Zhang, X. Zhang. New J. Phys, 21, 043022(2019).

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

[40] R. Nuter, P. Korneev, I. Thiele, V. Tikhonchuk. Phys. Rev. E, 98, 033211(2018).

[41] J. Vieira, R. M. Trines, E. P. Alves, R. A. Fonseca, J. T. Mendonca, R. Bingham, P. Norreys, L. O. Silva. Nature, 7, 10371(2016).

[42] S. Haddadi, O. Bouzid, M. Fromager, A. Hasnaoui, A. Harfouche, E. Cagniot, A. Forbes, K. Aït-Ameur. J. Opt, 20, 045602(2018).

[43] A. Pukhov, J. Meyer-ter-Vehn. Appl. Phys. B, 74, 355(2002).

[44] M. Chen, Z.-M. Sheng, Y.-Y. Ma, J. Zhang. J. Appl. Phys, 99, 056109(2006).

[45] T. M. Jeong, S. Bulanov, W. Yan, S. Weber, G. Korn. OSA Continuum, 2, 2718(2019).

[46] 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).

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

[48] S. Li, B. Shen, X. Zhang, Z. Bu, W. Gong. Opt. Express, 26, 23460(2018).

[49] G. Stancari, A. Valishev, G. Annala, G. Kuznetsov, V. Shiltsev, D. A. Still, L. G. Vorobiev. Phys. Rev. Lett, 107, 084802(2011).

[50] C. J. Zhang, J. F. Hua, Y. Wan, C. H. Pai, B. Guo, J. Zhang, Y. Ma, F. Li, Y. P. Wu, H. H. Chu, Y. Q. Gu, X. L. Xu, W. B. Mori, C. Joshi, J. Wang, W. Lu. Phys. Rev. Lett, 119, 064801(2017).

[51] T. Z. Zhao, K. Behm, C. F. Dong, X. Davoine, S. Y. Kalmykov, V. Petrov, V. Chvykov, P. Cummings, B. Hou, A. Maksimchuk, J. A. Nees, V. Yanovsky, A. G. Thomas, K. Krushelnick. Phys. Rev. Lett, 117, 094801(2016).

[52] M. Mousley, G. Thirunavukkarasu, M. Babiker, J. Yuan. Proc. SPIE, 9581, 95810C(2015).

[53] T. D. Arber, K. Bennett, C. S. Brady, A. Lawrence-Douglas, M. G. Ramsay, N. J. Sircombe, P. Gillies, R. G. Evans, H. Schmitz, A. R. Bell, C. P. Ridgers. Plasma Phys. Control. Fusion, 57, 113001(2015).

[54] 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, D. Habs. Phys. Rev. Lett, 103, 245003(2009).

[55] J. H. Bin, W. J. Ma, H. Y. Wang, M. J. Streeter, C. Kreuzer, D. Kiefer, M. Yeung, S. Cousens, P. S. Foster, B. Dromey, X. Q. Yan, R. Ramis, J. Meyer-ter-Vehn, M. Zepf, J. Schreiber. Phys. Rev. Lett, 115, 064801(2015).

[56] W. P. Wang, B. F. Shen, Z. Z. Xu. Phys. Plasmas, 24, 013104(2017).

[57] W. P. Wang, B. F. Shen, X. M. Zhang, L. L. Ji, Y. H. Yu, L. Q. Yi, X. F. Wang, Z. Z. Xu. Phys. Rev. ST Accel. Beams, 15, 081302(2012).

[58] W. P. Wang, B. F. Shen, X. M. Zhang, L. L. Ji, M. Wen, J. C. Xu, Y. H. Yu, Y. L. Li, Z. Z. Xu. Phys. Plasmas, 18, 013103(2011).

[59] W. Wang, C. Jiang, S. Li, H. Dong, B. Shen, Y. Leng, R. Li, Z. Xu. High Power Laser Sci. Eng, 7, e55(2019).

[60] Q. Zhan. Opt. Lett, 31, 867(2006).

[61] Z. Nie, C.-H. Pai, J. Hua, C. Zhang, Y. Wu, Y. Wan, F. Li, J. Zhang, Z. Cheng, Q. Su, S. Liu, Y. Ma, X. Ning, Y. He, W. Lu, H.-H. Chu, J. Wang, W. B. Mori, C. Joshi. Nat. Photonics, 12, 489(2018).