Three-dimensional acoustic monitoring of laser-accelerated protons in the focus of a pulsed-power solenoid lens

S. Gerlach; F. Balling; A. K. Schmidt; F. E. Brack; F. Kroll; J. Metzkes-Ng; M. Reimold; U. Schramm; M. Speicher; K. Zeil; K. Parodi; J. Schreiber

doi:10.1017/hpl.2023.16

[1] C. N. Danson, C. Haefner, J. Bromage, T. Butcher, J.-C. F. Chanteloup, E. A. Chowdhury, A. Galvanauskas, L. A. Gizzi, J. Hein, D. I. Hillier, N. W. Hopps, Y. Kato, E. A. Khazanov, R. Kodama, G. Korn, R. Li, Y. Li, J. Limpert, J. Ma, C. H. Nam, D. Neely, D. Papadopoulos, R. R. Penman, L. Qian, J. J. Rocca, A. A. Shaykin, C. W. Siders, C. Spindloe, S. Szatmári, R. M. G. M. Trines, J. Zhu, P. Zhu, J. D. Zuegel. High Power Laser Sci. Eng, 7, e54(2019).

[2] A. Macchi, M. Borghesi, M. Passoni. Rev. Mod. Phys., 85, 751(2013).

[3] H. Daido, M. Nishiuchi, A. S. Pirozhkov. Rep. Prog. Phys., 75, 056401(2012).

[4] D. Jahn, D. Schumacher, C. Brabetz, F. Kroll, F. E. Brack, J. Ding, R. Leonhardt, I. Semmler, A. Blažević, U. Schramm, M. Roth. Phys. Rev. Accel. Beams, 22, 011301(2019).

[5] T. E. Cowan, J. Fuchs, H. Ruhl, A. Kemp, P. Audebert, M. Roth, R. Stephens, I. Barton, A. Blazevic, E. Brambrink, J. Cobble, J. Fernández, J.-C. Gauthier, M. Geissel, M. Hegelich, J. Kaae, S. Karsch, G. P. Le Sage, S. Letzring, M. Manclossi, S. Meyroneinc, A. Newkirk, H. Pépin, N. Renard-LeGalloudec. Phys. Rev. Lett., 92, 204801(2004).

[6] N. Esplen, M. S. Mendonca, M. Bazalova-Carter. Phys. Med. Biol., 65, 23TR03(2020).

[7] S. Busold, D. Schumacher, O. Deppert, C. Brabetz, S. Frydrych, F. Kroll, M. Joost, H. Al-Omari, A. Blažević, B. Zielbauer, I. Hofmann, V. Bagnoud, T. E. Cowan, M. Roth. Phys. Rev. ST Accel. Beams, 16, 101302(2013).

[8] F.-E. Brack, F. Kroll, L. Gaus, C. Bernert, E. Beyreuther, T. E. Cowan, L. Karsch, S. Kraft, L. A. Kunz-Schughart, E. Lessmann, J. Metzkes-Ng, L. Obst-Huebl, J. Pawelke, M. Rehwald, H.-P. Schlenvoigt, U. Schramm, M. Sobiella, E. R. Szabó, T. Ziegler, K. Zeil. Sci. Rep., 10, 9118(2020).

[9] T. F. Rösch, Z. Szabó, D. Haffa, J. Bin, S. Brunner, F. S. Englbrecht, A. A. Friedl, Y. Gao, J. Hartmann, P. Hilz, C. Kreuzer, F. H. Lindner, T. M. Ostermayr, R. Polanek, M. Speicher, E. R. Szabó, D. Taray, T. Tökés, M. Würl, K. Parodi, K. Hideghéty, J. Schreiber. Rev. Sci. Instrum., 91, 063303(2020).

[10] P. Chaudhary, G. Milluzzo, H. Ahmed, B. Odlozilik, A. McMurray, K. M. Prise, M. Borghesi. Front. Phys., 9, 624963(2021).

[11] F. Kroll, F.-E. Brack, C. Bernert, S. Bock, E. Bodenstein, K. Brüchner, T. E. Cowan, L. Gaus, R. Gebhardt, U. Helbig, L. Karsch, T. Kluge, S. Kraft, M. Krause, E. Lessmann, U. Masood, S. Meister, J. Metzkes-Ng, A. Nossula, J. Pawelke, J. Pietzsch, T. Püschel, M. Reimold, M. Rehwald, C. Richter, H.-P. Schlenvoigt, U. Schramm, M. E. P. Umlandt, T. Ziegler, K. Zeil, E. Beyreuther. Nat. Phys., 18, 316(2022).

[12] F. Romano, A. Subiel, M. McManus, N. D. Lee, H. Palmans, R. Thomas, S. McCallum, G. Milluzzo, M. Borghesi, A. McIlvenny, H. Ahmed, W. Farabolini, A. Gilardi, A. Schüller. J. Phys. Conf. Ser, 1662, 012028(2020).

[13] L. Sulak, T. Armstrong, H. Baranger, M. Bregman, M. Levi, D. Mael, J. Strait, T. Bowen, A. Pifer, P. Polakos, H. Bradner, A. Parvulescu, W. Jones, J. Learned. Nucl. Instrum. Methods, 161, 203(1979).

[14] W. Assmann, S. Kellnberger, S. Reinhardt, S. Lehrack, A. Edlich, P. G. Thirolf, M. Moser, G. Dollinger, M. Omar, V. Ntziachristos, K. Parodi. Med. Phys., 42, 567(2015).

[15] S. K. Patch, M. Kireeff Covo, A. Jackson, Y. M. Qadadha, K. S. Campbell, R. A. Albright, P. Bloemhard, A. P. Donoghue, C. R. Siero, T. L. Gimpel, S. M. Small, B. F. Ninemire, M. B. Johnson, L. Phair. Phys. Med. Biol., 61, 5621(2016).

[16] K. C. Jones, C. M. Seghal, S. Avery. Phys. Med. Biol., 61, 2213(2016).

[17] D. Haffa, R. Yang, J. Bin, S. Lehrack, F.-E. Brack, H. Ding, F. S. Englbrecht, Y. Gao, J. Gebhard, M. Gilljohann, J. Götzfried, J. Hartmann, S. Herr, P. Hilz, S. D. Kraft, C. Kreuzer, F. Kroll, F. H. Lindner, J. Metzkes-Ng, T. M. Ostermayr, E. Ridente, T. F. Rösch, G. Schilling, H.-P. Schlenvoigt, M. Speicher, D. Taray, M. Würl, K. Zeil, U. Schramm, S. Karsch, K. Parodi, P. R. Bolton, W. Assmann, J. Schreiber. Sci. Rep., 9, 6714(2019).

[18] S. Lehrack, W. Assmann, M. Bender, D. Severin, C. Trautmann, J. Schreiber, K. Parodi. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. A, 950, 162935(2020).

[19] M. Reimold, S. Assenbaum, C. Bernert, E. Beyreuther, F.-E. Brack, L. Karsch, S. D. Kraft, F. Kroll, M. Loeser, A. Nossula, J. Pawelke, T. Püschel, H.-P. Schlenvoigt, U. Schramm, M. E. P. Umlandt, K. Zeil, T. Ziegler, J. Metzkes-Ng. Sci. Rep., 12, 21488(2022).

[20] V. Scuderi, G. Milluzzo, D. Doria, A. Alejo, A. Amico, N. Booth, G. Cuttone, J. Green, S. Kar, G. Korn, G. Larosa, R. Leanza, P. Martin, P. McKenna, H. Padda, G. Petringa, J. Pipek, L. Romagnani, F. Romano, A. Russo, F. Schillaci, G. Cirrone, D. Margarone, M. Borghesi. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. A, 978, 164364(2020).

[21] G. Askariyan, B. Dolgoshein, A. Kalinovsky, N. Mokhov. Nucl. Instrum. Methods, 164, 267(1979).

[22] H.-P. Wieser, P. Dash, A. S. Savoia, W. Assmann, K. Parodi, J. Lascaud. Med. Phys., 47, 2579(2020).

[23] T. Bortfeld. Med. Phys., 24, 2024(1997).

[24] S. Lehrack, W. Assmann, D. Bertrand, S. Henrotin, J. Herault, V. Heymans, F. V. Stappen, P. G. Thirolf, M. Vidal, J. V. de Walle, K. Parodi. Phys. Med. Biol., 62, L20(2017).

[25] S. Kellnberger, W. Assmann, S. Lehrack, S. Reinhardt, P. Thirolf, D. Queirós, G. Sergiadis, G. Dollinger, K. Parodi, V. Ntziachristos. Sci. Rep., 6, 29305(2016).