• High Power Laser Science and Engineering
  • Vol. 12, Issue 3, 03000e28 (2024)
L. R. Yin1, X. F. Li2,*, Y. J. Gu3, N. Cao4..., Q. Kong1,*, M. Büscher5,6, S. M. Weng7,8, M. Chen7,8 and Z. M. Sheng7,8,9|Show fewer author(s)
Author Affiliations
  • 1Key Laboratory of Nuclear Physics and Ion-beam Application (MoE), Institute of Modern Physics, Department of Nuclear Science and Technology, Fudan University, Shanghai, China
  • 2State Key Laboratory of High Field Laser Physics, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, China
  • 3SANKEN (Institute of Scientific and Industrial Research), Osaka University, Osaka, Japan
  • 4Sichuan Research Institute, Shanghai Jiao Tong University, Chengdu, China
  • 5Peter Grünberg Institut (PGI-6), Forschungszentrum Jülich, Jülich, Germany
  • 6Institut für Laser- und Plasmaphysik, Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Düsseldorf, Germany
  • 7Key Laboratory for Laser Plasmas (MoE), School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, China
  • 8Collaborative Innovation Center of IFSA, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, China
  • 9Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, China
  • show less
    DOI: 10.1017/hpl.2024.7 Cite this Article Set citation alerts
    L. R. Yin, X. F. Li, Y. J. Gu, N. Cao, Q. Kong, M. Büscher, S. M. Weng, M. Chen, Z. M. Sheng, "Generation of polarized electron beams through self-injection in the interaction of a laser with a pre-polarized plasma," High Power Laser Sci. Eng. 12, 03000e28 (2024) Copy Citation Text show less
    References

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

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

    [3] 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).

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

    [5] S. P. D. Mangles, C. D. Murphy, Z. Najmudin, A. G. R. 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).

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

    [7] X. M. Wang, R. Zgadzaj, N. Fazel, Z. Y. 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).

    [8] M. H. Cho, V. B. Pathak, H. T. Kim, C. H. Nam. Sci. Rep., 8, 16924(2018).

    [9] J. Osterhoff, A. Popp, Z. Major, B. Marx, T. P. Rowlands-Rees, M. Fuchs, M. Geissler, R. Hörlein, B. Hidding, S. Becker, E. A. Peralta, U. Schramm, F. Grüner, D. Habs, F. Krausz, S. M. Hooker, S. Karsch. Phys. Rev. Lett., 101, 085002(2008).

    [10] A. Buck, J. Wenz, J. Xu, K. Khrennikov, K. Schmid, M. Heigoldt, J. M. Mikhailova, M. Geissler, B. Shen, F. Krausz, S. Karsch, L. Veisz. Phys. Rev. Lett., 110, 185006(2013).

    [11] E. Brunetti, R. P. Shanks, G. G. Manahan, M. R. Islam, B. Ersfeld, M. P. Anania, S. Cipiccia, R. C. Issac, G. Raj, G. Vieux, G. H. Welsh, S. M. Wiggins, D. A. Jaroszynski. Phys. Rev. Lett., 105, 215007(2010).

    [12] R. Weingartner, S. Raith, A. Popp, S. Chou, J. Wenz, K. Khrennikov, M. Heigoldt, A. R. Maier, N. Kajumba, M. Fuchs, B. Zeitler, F. Krausz, S. Karsch, F. Grüner. Phys. Rev. Spec. Top. Accel. Beams, 15, 111302(2012).

    [13] W. P. Leemans, B. Nagler, A. J. Gonsalves, C. Tóth, K. Nakamura, C. G. R. Geddes, E. Esarey, C. B. Schroeder, S. M. Hooker. Nat. Phys., 2, 696(2006).

    [14] G. Mourou, D. Umstadter. Phys. Fluids B: Plasma Phys., 4, 2315(1992).

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

    [16] J. Wang, M. Zeng, D. Z. Li, X. Wang, W. Lu, J. Gao. Matter Radiat. Extremes, 7, 054001(2022).

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

    [18] E. Esarey, R. Hubbard, W. Leemans, A. Ting, P. Sprangle. Phys. Rev. Lett., 79, 2682(1997).

    [19] P. J. Schultz, K. G. Lynn. Rev. Mod. Phys., 60, 701(1988).

    [20] C. Glashausser. Annu. Rev. Nucl. Particle Sci., 29, 33(1979).

    [21] J. R. Danielson, D. H. E. Dubin, R. G. Greaves, C. M. Surko. Rev. Mod. Phys., 87, 247(2015).

    [22] G. Moortgat-Pick, T. Abe, G. Alexander, B. Ananthanarayan, A. A. Babich, V. Bharadwaj, D. Barber, A. Bartl, A. Brachmann, S. Chen, J. Clarke, J. E. Clendenin, J. Dainton, K. Desch, M. Diehl, B. Dobos, T. Dorland, H. K. Dreiner, H. Eberl, J. Ellis, K. Flöttmann, H. Fraas, F. Franco-Sollova, F. Franke, A. Freitas, J. Goodson, J. Gray, A. Han, S. Heinemeyer, S. Hesselbach, T. Hirose, K. Hohenwarter-Sodek, A. Juste, J. Kalinowski, T. Kernreiter, O. Kittel, S. Kraml, U. Langenfeld, W. Majerotto, A. Martinez, H.-U. Martyn, A. Mikhailichenko, C. Milstene, W. Menges, N. Meyners, K. Mönig, K. Moffeit, S. Moretti, O. Nachtmann, F. Nagel, T. Nakanishi, U. Nauenberg, H. Nowak, T. Omori, P. Osland, A. A. Pankov, N. Paver, R. Pitthan, R. Pöschl, W. Porod, J. Proulx, P. Richardson, S. Riemann, S. D. Rindani, T. G. Rizzo, A. Schälicke, P. Schüler, C. Schwanenberger, D. Scott, J. Sheppard, R. K. Singh, A. Sopczak, H. Spiesberger, A. Stahl, H. Steiner, A. Wagner, A. M. Weber, G. Weiglein, G. W. Wilson, M. Woods, P. Zerwas, J. Zhang, F. Zomer. Phys. Rep., 460, 131(2008).

    [23] V. Shiltsev, F. Zimmermann. Rev. Mod. Phys., 93, 015006(2021).

    [24] A. A. Sokolov, I. M. Ternov. Sov. Phys. J., 10, 39(1967).

    [25] S. R. Mane, Yu. M. Shatunov, K. Yokoya. Rep. Prog. Phys., 68, 1997(2005).

    [26] D. Sofikitis, P. Glodic, G. Koumarianou, H. Jiang, L. Bougas, P. C. Samartzis, A. Andreev, T. P. Rakitzis. Phys. Rev. Lett., 118, 233401(2017).

    [27] M. Wen, M. Tamburini, C. H. Keitel. Phys. Rev. Lett., 122, 214801(2019).

    [28] Z. Nie, F. Li, F. Morales, S. Patchkovskii, O. Smirnova, W. An, N. Nambu, D. Matteo, K. A. Marsh, F. Tsung, W. B. Mori, C. Joshi. Phys. Rev. Lett., 126, 054801(2021).

    [29] Z. Nie, F. Li, F. Morales, S. Patchkovskii, O. Smirnova, W. An, C. Zhang, Y. Wu, N. Nambu, D. Matteo, K. A. Marsh, F. Tsung, W. B. Mori, C. Joshi. Phys. Rev. Res., 4, 033015(2022).

    [30] H. C. Fan, X. Y. Liu, X. F. Li, J. F. Qu, Q. Yu, Q. Kong, S. M. Weng, M. Chen, M. Büscher, P. Gibbon, S. Kawata, Z. M. Sheng. New J. Phys., 24, 083047(2022).

    [31] Z. Gong, M. J. Quin, S. Bohlen, C. H. Keitel, K. Põder, M. Tamburini. Matter Radiat. Extremes, 8, 064005(2023).

    [32] S. Bohlen, Z. Gong, M. J. Quin, M. Tamburini, K. Põder. Phys. Rev. Res., 5, 033205(2023).

    [33] T. Sun, Q. Zhao, F. Wan, Y. I. Salamin, J. X. Li. Phys. Rev. Lett., 132, 045001(2024).

    [34] Y. T. Wu, L. L. Ji, X. S. Geng, Q. Yu, N. W. Wang, B. Feng, Z. Guo, W. Q. Wang, C. Y. Qin, X. Yan, L. G. Zhang, J. Thomas, A. Hützen, M. Büscher, T. P. Rakitzis, A. Pukhov, B. F. Shen, R. X. Li. New J. Phys., 21, 073052(2019).

    [35] Y. T. Wu, L. L. Ji, X. S. Geng, Q. Yu, N. W. Wang, B. Feng, Z. Guo, W. Q. Wang, C. Y. Qin, X. Yan, L. G. Zhang, J. Thomas, A. Hützen, A. Pukhov, M. Büscher, B. F. Shen, R. X. Li. Phys. Rev. E, 100, 043202(2019).

    [36] S. Corde, C. Thaury, A. Lifschitz, G. Lambert, K. Ta Phuoc, X. Davoine, R. Lehe, D. Douillet, A. Rousse, V. Malka. Nat. Commun., 4, 1501(2013).

    [37] S. V. Bulanov, F. Pegoraro, A. M. Pukhov, A. S. Sakharov. Phys. Rev. Lett., 78, 4205(1997).

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

    [39] S. Kalmykov, S. A. Yi, V. Khudik, G. Shvets. Phys. Rev. Lett., 103, 135004(2009).

    [40] S. Y. Kalmykov, A. Beck, S. A. Yi, V. N. Khudik, M. C. Downer, E. Lefebvre, B. A. Shadwick, D. P. Umstadter. Phys. Plasmas, 18, 056704(2011).

    [41] F. Y. Li, Z. M. Sheng, Y. Liu, J. Meyer-ter-Vehn, W. B. Mori, W. Lu, J. Zhang. Phys. Rev. Lett., 110, 135002(2013).

    [42] M. K. Weikum, F. Y. Li, R. W. Assmann, Z. M. Sheng, D. Jaroszynski. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. A, 829, 33(2016).

    [43] 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).

    [44] L. H. Thomas. Nature, 117, 514(1926).

    [45] X. F. Li, P. Gibbon, A. Hützen, M. Büscher, S. M. Weng, M. Chen, Z. M. Sheng. Phys. Rev. E, 104, 015216(2021).

    [46] J. Thomas, A. Hützen, A. Lehrach, A. Pukhov, L. Ji, Y. Wu, X. Geng, M. Büscher. Phys. Rev. Accel. Beams, 23, 064401(2020).

    [47] F. S. Tsung, W. Lu, M. Tzoufras, W. B. Mori, C. Joshi, J. M. Vieira, L. O. Silva, R. A. Fonseca. Phys. Plasmas, 13, 056708(2006).

    [48] M. Büscher, R. Adam, C. Tusche, A. Hützen, C. Wiemann, Y.-J. Chen, C. M. Schneider. J. Large-scale Res. Facilit., 6, A138(2020).

    L. R. Yin, X. F. Li, Y. J. Gu, N. Cao, Q. Kong, M. Büscher, S. M. Weng, M. Chen, Z. M. Sheng, "Generation of polarized electron beams through self-injection in the interaction of a laser with a pre-polarized plasma," High Power Laser Sci. Eng. 12, 03000e28 (2024)
    Download Citation