• High Power Laser Science and Engineering
  • Vol. 11, Issue 2, 02000e20 (2023)
Takato Mori1, Akifumi Yogo1、*, Yasunobu Arikawa1, Takehito Hayakawa1、2, Seyed R. Mirfayzi3, Zechen Lan1, Tianyun Wei1, Yuki Abe1、4, Mitsuo Nakai1, Kunioki Mima1, Hiroaki Nishimura5, Shinsuke Fujioka1, and Ryosuke Kodama1
Author Affiliations
  • 1Institute of Laser Engineering, Osaka University, Suita, Japan
  • 2National Institutes for Quantum Science and Technology, Tokai, Japan
  • 3Tokamak Energy Ltd., Abingdon, UK
  • 4Graduate School of Engineering, Osaka University, Suita, Japan
  • 5Fukui University of Technology, Fukui, Japan
  • show less
    DOI: 10.1017/hpl.2023.4 Cite this Article Set citation alerts
    Takato Mori, Akifumi Yogo, Yasunobu Arikawa, Takehito Hayakawa, Seyed R. Mirfayzi, Zechen Lan, Tianyun Wei, Yuki Abe, Mitsuo Nakai, Kunioki Mima, Hiroaki Nishimura, Shinsuke Fujioka, Ryosuke Kodama. Feasibility study of laser-driven neutron sources for pharmaceutical applications[J]. High Power Laser Science and Engineering, 2023, 11(2): 02000e20 Copy Citation Text show less
    References

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

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

    [3] G. A. Mourou, T. Tajima, S. V. Bulanov. Rev. Mod. Phys., 78, 309(2006).

    [4] K. A. Tanaka, K. M. Spohr, D. L. Balabanski, S. Balascuta, L. Capponi, M. O. Cernaianu, M. Cuciuc, A. Cucoanes, I. Dancus, A. Dhal, B. Diaconescu, D. Doria, P. Ghenuche, D. G. Ghita, S. Kisyov, V. Nastasa, J. F. Ong, F. Rotaru, D. Sangwan, P.-A. Söderström, D. Stutman, G. Suliman, O. Tesileanu, L. Tudor, N. Tsoneva, C. A. Ur, D. Ursescu, N. V. Zamfir. Matter Radiat. Extrememes, 5, 024402(2020).

    [5] 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, E. M. Campbell. Phys. Rev. Lett., 85, 2945(2000).

    [6] A. G. S. Maksimchuk, K. Flippo, D. Umstadter, V. Y. Bychenkov. Phys. Rev. Lett., 84, 4108(2000).

    [7] S. P. Hatchett, C. G. Brown, T. E. Cowan, E. A. Henry, J. S. Johnson, M. H. Key, J. A. Koch, A. B. Langdon, B. F. Lasinski, R. W. Lee, A. J. Mackinnon, D. M. Pennington, M. D. Perry, T. W. Phillips, M. Roth, T. C. Sangster, M. S. Singh, R. A. Snavely, M. A. Stoyer, S. C. Wilks, K. Yasuike. Phys. Plasmas, 7, 2076(2000).

    [8] S. C. Wilks, A. B. Langdon, T. E. Cowan, M. Roth, M. Singh, S. Hatchett, M. H. Key, D. Pennington, A. MacKinnon, R. A. Snavely. Phys. Plasmas, 8, 542(2001).

    [9] Y. Arikawa, M. Utsugi, M. Alessio, T. Nagai, Y. Abe, S. Kojima, S. Sakata, H. Inoue, S. Fujioka, Z. Zhang, H. Chen, J. Park, J. Williams, T. Morita, Y. Sakawa, Y. Nakata, J. Kawanaka, T. Jitsuno, N. Sarukura, N. Miyanaga, M. Nakai, H. Shiraga, H. Nishimura, H. Azechi. Plasma Fusion Res., 10, 2404003(2015).

    [10] S. Kar, A. Green, H. Ahmed, A. Alejo, A. P. L. Robinson, M. Cerchez, R. Clarke, D. Doria, S. Dorkings, J. Fernandez, S. R. Mirfayzi, P. McKenna, K. Naughton, D. Neely, P. Norreys, C. Peth, H. Powell, J. A. Ruiz, J. Swain, O. Willi, M. Borghesi. New J. Phys., 18, 053002(2016).

    [11] S. R. Mirfayzi, A. Alejo, H. Ahmed, D. Raspino, S. Ansell, L. A. Wilson, C. Armstrong, N. M. H. Butler, R. J. Clarke, A. Higginson, J. Kelleher, C. D. Murphy, M. Notley, D. R. Rusby, E. Schooneveld, M. Borghesi, P. McKenna, N. J. Rhodes, D. Neely, C. M. Brenner, S. Kar. Appl. Phys. Lett., 111, 044101(2017).

    [12] A. Kleinschmid, V. Bagnoud, O. Deppert, A. Favalli, S. Frydrych, J. Hornung, D. Jahn, G. Schaumann, A. Tebartz, F. Wagner, G. Wurden, B. Zielbauer, M. Roth. Phys. Plasmas, 25, 053101(2018).

    [13] A. Favalli, N. Guler, D. Henzlova, S. Croft, K. Falk, D. C. Gautier, K. D. Ianakiev, M. Iliev, S. Palaniyappan, M. Roth, J. C. Fernandez, M. T. Swinhoe. Sci. Rep., 9, 2004(2019).

    [14] T. Mori, A. Yogo, T. Hayakawa, S. R. Mirfayzi, Z. Lan, Y. Abe, Y. Arikawa, D. Golovin, T. Wei, Y. Honoki, M. Nakai, K. Mima, H. Nishimura, S. Fujioka, R. Kodama. Phys. Rev. C, 104, 015808(2021).

    [15] S. R. Mirfayzi, A. Yogo, Z. Lan, T. Ishimoto, A. Iwamoto, M. Nagata, M. Nakai, Y. Arikawa, Y. Abe, D. Golovin, Y. Honoki, T. Mori, K. Okamoto, S. Shokita, D. Neely, S. Fujioka, K. Mima, H. Nishimura, S. Kar, R. Kodama. Sci. Rep., 10, 20157(2020).

    [16] M. Roth, D. Jung, K. Falk, N. Guler, O. Deppert, M. Devlin, A. Favalli, J. Fernandez, D. Gautier, M. Geissel, R. Haight, C. E. Hamilton, B. M. Hegelich, R. P. Johnson, F. Merrill, G. Schaumann, K. Schoenberg, M. Schollmeier, T. Shimada, T. Taddeucci, J. L. Tybo, F. Wagner, S. A. Wender, C. H. Wilde, G. A. Wurden. Phys. Rev. Lett., 110, 044802(2013).

    [17] N. Guler, P. Volegov, A. Favalli, F. E. Merrill, K. Falk, D. Jung, J. L. Tybo, C. H. Wilde, S. Croft, C. Danly, O. Deppert, M. Devlin, J. Fernandez, D. C. Gautier, M. Geissel, R. Haight, C. E. Hamilton, B. M. Hegelich, D. Henzlova, R. P. Johnson, G. Schaumann, K. Schoenberg, M. Schollmeier, T. Shimada, M. T. Swinhoe, T. Taddeucci, S. A. Wender, G. A. Wurden, M. Roth. J. Appl. Phys., 120, 154901(2016).

    [18] R. Mizutani, Y. Abe, Y. Arikawa, J. Nishibata, A. Yogo, S. R. Mirfayzi, H. Nishimura, K. Mima, S. Fujioka, M. Nakai, H. Shiraga, R. Kodama. High Energy Density Phys., 36, 100833(2020).

    [19] K. Mima, A. Yogo, S. R. Mirfayzi, Z. Lan, Y. Arikawa, Y. Abe, H. Nishimura. Appl. Opt., 61, 2398(2022).

    [20] A. Yogo, S. R. Mirfayzi, Y. Arikawa, Y. Abe, T. Wei, T. Mori, Z. Lan, Y. Hoonoki, D. O. Golovin, K. Koga, Y. Suzuki, M. Kanasaki, S. Fujioka, M. Nakai, T. Hayakawa, K. Mima, H. Nishimura, S. Kar, R. Kodama. Appl. Phys. Express, 14, 106001(2021).

    [21] T. Wei, A. Yogo, T. Hayakawa, Y. Arikawa, Y. Abe, M. Nakanishi, S. R. Mirfayzi, Z. Lan, T. Mori, K. Mima, S. Fujioka, M. Murakami, M. Nakai, H. Nishimura, S. Kar, R. Kodama. AIP Adv., 12, 045220(2022).

    [22] I. Novak-Hofer, P. A. Schubiger. Eur. J. Nucl. Med., 29, 821(2002).

    [23] S. Mirzadeh, L. F. Mausner, S. C. Srivastava. Appl. Radiat. Isot., 37, 29(1986).

    [24] N. A. Smith, D. Bowers, D. A. Ehst. Appl. Radiat. Isot., 70, 2377(2012).

    [25] G. Ting, C.-H. Chang, H.-E. Wang, T.-W. Lee. J. Biomed. Biotechnol., 2010, 953537(2010).

    [26] A. K. Dasgupta, L. F. Mausner, S. C. Srivastava. Appl. Radiat. Isot., 42, 371(1991).

    [27] T. Katabuchi, S. Watanabe, N. S. Ishioka, Y. Iida, H. Hanaoka, K. Endo, S. Matsuhashi. J. Radioanal. Nucl. Chem., 277, 467(2008).

    [28] J. Kozempel, K. Abbas, F. Simonelli, A. Bulgheroni, U. Holzwarth, N. Gibson. Radiochim. Acta, 100, 419(2012).

    [29] M. Yagi, K. Kondo. Appl. Radiat. Isot., 29, 757(1978).

    [30] P. Polak, J. Geradts, R. Vlist, L. Lindner. Radiochimica Acta, 40, 169(1986).

    [31] G. H. Hovhannisyan, T. M. Bakhshiyan, R. K. Dallakyanc. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. B, 498, 48(2021).

    [32] L. F. Mausner, K. L. Kolsky, V. Joshi, S. C. Srivastava. Appl. Radiat. Isot., 49, 285(1998).

    [33] M. Al-Abyad, I. Spahn, S. Sudar, M. Morsy, M. N. H. Comsan, J. Csikai, S. M. Qaim, H. H. Coenen. Appl. Radiat. Isot., 64, 717(2006).

    [34] T. Kin, Y. Nagai, N. Iwamoto, F. Minato, O. Iwamoto, Y. Hatsukawa, M. Segawa, H. Harada, C. Konno, K. Ochiai, K. Takakura. J. Phys. Soc. Jpn., 82, 034201(2013).

    [35] M. Kawabata, S. Motoishi, A. Ota, A. Motomura, H. Saeki, K. Tsukada, S. Hashimoto, N. Iwamoto, Y. Nagai, K. Hashimoto. J. Radioanal. Nucl. Chem., 330, 913(2021).

    [36] N. Sato, K. Tsukada, S. Watanabe, N. S. Ishioka, M. Kawabata, H. Saeki, Y. Nagai, T. Kin, F. Minato, N. Iwamoto, O. Iwamoto. J. Phys. Soc. Jpn., 83, 073201(2014).

    [37] T. Mori, A. Yogo, T. Hayakawa, S. R. Mirfayzi, Z. Lan, T. Wei, Y. Abe, Y. Arikawa, M. Nakai, K. Mima, H. Nishimura, S. Fujioka, R. Kodama. J. Phys. G, 49, 065103(2022).

    [38] J. Kawanaka, N. Miyanaga, H. Azechi, T. Kanabe, T. Jitsuno, K. Kondo, Y. Fujimoto, N. Morio, S. Matsuo, Y. Kawakami, R. Mizoguchi, K. Tauchi, M. Yano, S. Kudo, Y. Ogura. J. Phys. Conf. Ser., 112, 032006(2008).

    [39] J. Fuchs, P. Antici, E. d’Humières, E. Lefebvre, M. Borghesi, E. Brambrink, C. A. Cecchetti, M. Kaluza, V. Malka, M. Manclossi, S. Meyroneinc, P. Mora, J. Schreiber, T. Toncian, H. Pépin, P. Audebert. Nat. Phys., 2, 48(2006).

    [40] J. Fuchs, Y. Sentoku, E. d’Humières, T. E. Cowan, J. Cobble, P. Audebert, A. Kemp, A. Nikroo, P. Antici, E. Brambrink, A. Blazevic, E. M. Campbell, J. C. Fernández, J.-C. Gauthier, M. Geissel, M. Hegelich, S. Karsch, H. Popescu, N. Renard-LeGalloudec, M. Roth, J. Schreiber, R. Stephens, H. Pépin. Phys. Plasmas, 14, 053105(2007).

    [41] A. Yogo, K. Mima, N. Iwata, S. Tosaki, A. Morace, Y. Arikawa, S. Fujioka, T. Johzaki, Y. Sentoku, H. Nishimura, A. Sagisaka, K. Matsuo, N. Kamitsukasa, S. Kojima, H. Nagatomo, M. Nakai, H. Shiraga, M. Murakami, S. Tokita, J. Kawanaka, N. Miyanaga, K. Yamanoi, T. Norimatsu, H. Sakagami, S. V. Bulanov, K. Kondo, H. Azechi. Sci. Rep., 7, 42451(2017).

    [42] D. O. Golovin, S. R. Mirfayzi, S. Shokita, Y. Abe, Z. Lan, Y. Arikawa, A. Morace, T. A. Pikuz, A. Yogo. J. Instrument., 16, T02005(2021).

    [43] Y. Abe, H. Hosoda, Y. Arikawa, T. Nagai, S. Kojima, S. Sakata, H. Inoue, Y. Iwasa, K. Iwano, K. Yamanoi, S. Fujioka, M. Nakai, N. Sarukura, H. Shiraga, T. Norimatsu, H. Azechi. Rev. Sci. Instrum., 85, 11E126(2014).

    [44] S. R. Mirfayzi, S. Kar, H. Ahmed, A. G. Krygier, A. Green, A. Alejo, R. Clarke, R. R. Freeman, J. Fuchs, D. Jung, A. Kleinschmidt, J. T. Morrison, Z. Najmudin, H. Nakamura, P. Norreys, M. Oliver, M. Roth, L. Vassura, M. Zepf, M. Borghesi. Rev. Sci. Instrum., 86, 073308(2015).

    [45] T. Sato, Y. Iwamoto, S. Hashimoto, T. Ogawa, T. Furuta, S.-i. Abe, T. Kai, P.-E. Tsai, N. Matsuda, H. Iwase, N. Shigyo, L. Sihver, K. Niita. J. Nucl. Sci. Technol., 55, 684(2018).

    [46] K. Shibata, O. Iwamoto, T. Nakagawa, N. Iwamoto, A. Ichihara, S. Kunieda, S. Chiba, K. Furutaka, N. Otuka, T. Ohsawa, T. Murata, H. Matsunobu, A. Zukeran, S. Kamada, J.-I. Katakura. J. Nucl. Sci. Technol., 48(2011).

    [47] S. Watanabe, Y. Iida, N. Suzui, T. Katabuchi, S. Ishii, N. Kawachi, H. Hanaoka, S. Matsuhashi, K. Endo, N. Ishioka. J. Radioanal. Nucl. Chem., 280, 199(2009).

    Takato Mori, Akifumi Yogo, Yasunobu Arikawa, Takehito Hayakawa, Seyed R. Mirfayzi, Zechen Lan, Tianyun Wei, Yuki Abe, Mitsuo Nakai, Kunioki Mima, Hiroaki Nishimura, Shinsuke Fujioka, Ryosuke Kodama. Feasibility study of laser-driven neutron sources for pharmaceutical applications[J]. High Power Laser Science and Engineering, 2023, 11(2): 02000e20
    Download Citation