A computational study on the optical shaping of gas targets via blast wave collisions for magnetic vortex acceleration

I. Tazes; S. Passalidis; E. Kaselouris; I. Fitilis; M. Bakarezos; N. A. Papadogiannis; M. Tatarakis; V. Dimitriou

doi:10.1017/hpl.2022.16

[1] M. Roth, T. E. Cowan, M. H. Key, S. P. Hatchett, C. Brown, W. Fountain, J. Johnson, D. M. Pennington, R. A. Snavely, S. C. Wilks, K. Yasuike, H. Ruhl, F. Pegoraro, S. V. Bulanov, E. M. Campbell, M. D. Perry, H. Powell. Phys. Rev. Lett., 86, 436(2001).

[2] M. H. Key, R. R. Freeman, S. P. Hatchett, A. J. MacKinnon, P. K. Patel, R. A. Snavely, R. B. Stephens. Fusion Sci. Technol., 49, 440(2006).

[3] U. Linz, J. Alonso. Phys. Rev. ST Accel. Beams, 10, 094801(2007).

[4] V. Malka, S. Fritzler, E. Lefebvre, E. d’Humières, R. Ferrand, G. Grillon, C. Albaret, S. Meyroneinc, J.-P. Chambaret, A. Antonetti, D. Hulin. Med. Phys., 31, 1587(2004).

[5] E. L. Clark, K. Krushelnick, J. R. Davies, M. Zepf, M. Tatarakis, F. N. Beg, A. Machacek, P. A. Norreys, M. I. Santala, I. Watts, A. E. Dangor. Phys. Rev. Lett., 84, 670(2000).

[6] E. L. Clark, K. Krushelnick, M. Zepf, F. N. Beg, M. Tatarakis, A. Machacek, M. I. K. Santala, I. Watts, P. A. Norreys, A. E. Dangor. Phys. Rev. Lett., 85, 1654(2000).

[7] F. Wagner, O. Deppert, C. Brabetz, P. Fiala, A. Kleinschmidt, P. Poth, V. A. Schanz, A. Tebartz, B. Zielbauer, M. Roth, T. Stöhlker, V. Bagnoud. Phys. Rev. Lett., 116, 205002(2016).

[8] I. J. Kim, K. H. Pae, I. W. Choi, C.-L. Lee, H. T. Kim, H. Singhal, J. H. Sung, S. K. Lee, H. W. Lee, P. V. Nickles, T. M. Jeong, C. M. Kim, C. H. Nam. Phys. Plasmas, 23, 070701(2016).

[9] I. Prencipe, J. Fuchs, S. Pascarelli, D. W. Schumacher, R. B. Stephens, N. B. Alexander, R. Briggs, M. Büscher, M. O. Cernaianu, A. Choukourov, M. De Marco, A. Erbe, J. Fassbender, G. Fiquet, P. Fitzsimmons, C. Gheorghiu, J. Hund, L. G. Huang, M. Harmand, N. J. Hartley, A. Irman, T. Kluge, Z. Konopkova, S. Kraft, D. Kraus, V. Leca, D. Margarone, J. Metzkes, K. Nagai, W. Nazarov, P. Lutoslawski, D. Papp, M. Passoni, A. Pelka, J. P. Perin, J. Schulz, M. Smid, C. Spindloe, S. Steinke, R. Torchio, C. Vass, T. Wiste, R. Zaffino, K. Zeil, T. Tschentscher, U. Schramm, T. E. Cowan. High Power Laser Sci. Eng, 5, e17(2017).

[10] F. Sylla, M. Veltcheva, S. Kahaly, A. Flacco, V. Malka. Rev. Sci. Instrum., 83, 033507(2012).

[11] T. Nakamura, S. V. Bulanov, T. Z. Esirkepov, M. Kando. Phys. Rev. Lett., 105, 135002(2010).

[12] P. Puyuelo-Valdes, J. L. Henares, F. Hannachi, T. Ceccotti, J. Domange, M. Ehret, E. d’Humieres, L. Lancia, J.-R. Marquès, X. Ribeyre, J. J. Santos, V. Tikhonchuk, M. Tarisien. Phys. Plasmas, 26, 123109(2019).

[13] T. Ditmire, T. Donnelly, A. M. Rubenchik, R. W. Falcone, M. D. Perry. Phys. Rev. A, 53, 3379(1996).

[14] Y. Fukuda, A. Y. Faenov, M. Tampo, T. A. Pikuz, T. Nakamura, M. Kando, Y. Hayashi, A. Yogo, H. Sakaki, T. Kameshima, A. S. Pirozhkov, K. Ogura, M. Mori, T. Z. Esirkepov, J. Koga, A. S. Boldarev, V. A. Gasilov, A. I. Magunov, T. Yamauchi, R. Kodama, P. R. Bolton, Y. Kato, T. Tajima, H. Daido, S. V. Bulanov. Phys. Rev. Lett., 103, 165002(2009).

[15] L. Willingale, S. P. D. Mangles, P. M. Nilson, R. J. Clarke, A. E. Dangor, M. C. Kaluza, S. Karsch, K. L. Lancaster, W. B. Mori, Z. Najmudin, J. Schreiber, A. G. R. Thomas, M. S. Wei, K. Krushelnick. Phys. Rev. Lett., 96, 245002(2006).

[16] D. Haberberger, S. Tochitsky, F. Fiuza, C. Gong, R. A. Fonseca, L. O. Silva, W. B. Mori, C. Joshi. Nat. Phys., 8, 95(2012).

[17] O. Tresca, N. P. Dover, N. Cook, C. Maharjan, M. N. Polyanskiy, Z. Najmudin, P. Shkolnikov, I. Pogorelsky. Phys. Rev. Lett., 115, 094802(2015).

[18] N. P. Dover, N. Cook, O. Tresca, O. Ettlinger, C. Maharjan, M. N. Polyanskiy, P. Shkolnikov, I. Pogorelsky, Z. Najmudin. J. Plasma Phys., 82, 415820101(2016).

[19] J. Park, S. S. Bulanov, J. Bin, Q. Ji, S. Steinke, J.-L. Vay, C. G. R. Geddes, C. B. Schroeder, W. P. Leemans, T. Schenkel, E. Esarey. Phys. Plasmas, 26, 103108(2019).

[20] S. S. Bulanov, V. Y. Bychenkov, V. Chvykov, G. Kalinchenko, D. W. Litzenberg, T. Matsuoka, A. G. R. Thomas, L. Willingale, V. Yanovsky, K. Krushelnick, A. Maksimchuk. Phys. Plasmas, 17, 043105(2010).

[21] S. S. Bulanov, E. Esarey, C. B. Schroeder, W. P. Leemans, S. V. Bulanov, D. Margarone, G. Korn, T. Haberer. Phys. Rev. ST Accel. Beams, 18, 061302(2015).

[22] S. V. Bulanov, T. Z. Esirkepov. Phys. Rev. Lett., 98, 049503(2007).

[23] A. V. Kuznetsov, T. Z. Esirkepov, F. F. Kamenets, S. V. Bulanov. Plasma Phys. Rep., 27, 211(2001).

[24] J. Psikal. Plasma Phys. Control. Fusion, 63, 064002(2021).

[25] S. V. Bulanov, D. V. Dylov, T. Z. Esirkepov, F. F. Kamenets, D. V. Sokolov. Plasma Phys. Rep., 31, 369(2005).

[26] A. Sharma, A. Andreev. Laser Particle Beams, 34, 219(2016).

[27] S. Passalidis, O. C. Ettlinger, G. S. Hicks, N. P. Dover, Z. Najmudin, E. P. Benis, E. Kaselouris, N. A. Papadogiannis, M. Tatarakis, V. Dimitriou. High Power Laser Sci. Eng., 8, e7(2020).

[28] J-R. Marquès, P. Loiseau, J. Bonvalet, M. Tarisien, E. d’Humières, J. Domange, F. Hannachi, L. Lancia, O. Larroche, P. Nicolaï, P. Puyuelo-Valdes, L. Romagnani, J. J. Santos, V. Tikhonchuk. Phys. Plasmas, 28, 023103(2021).

[29] J. Bonvalet, P. Loiseau, J.-R. Marquès, E. Atukpor, E. d’Humières, J. Domange, P. Forestier-Colleoni, F. Hannachi, L. Lancia, D. Raffestin, M. Tarisien, V. Tikhonchuk, P. Nicolaï. Phys. Plasmas, 28, 113102(2021).

[30] https://flash.rochester.edu/site/flashcode/user_support/flash_ug_devel.pdf. https://flash.rochester.edu/site/flashcode/user_support/flash_ug_devel.pdf

[31] C. Beylerian, S. Saugout, C. Cornaggia. J. Phys. B, 39, L105(2006).

[32] https://hpc.grnet.gr/. https://hpc.grnet.gr/

[33] K. Peery, S. Imlay24th Joint Propulsion Conference. and , in (), p. 2904.(1988).

[34] A. W. Cook, M. S. Ulitsky, D. S. Miller. Int. J. Comput. Fluid Dyn., 27, 32(2013).

[35] N. Fleischmann, S. Adami, X. Y. Hu, N. A. Adams. J. Comput. Phys., 401, 109004(2020).

[36] N. Fleischmann, S. Adam, N. A. Adams. J. Comput. Phys., 423, 109762.

[37] 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).

[38] I. Tazes, J. F. Ong, O. Tesileanu, K. A. Tanaka, N. A. Papadogiannis, M. Tatarakis, V. Dimitriou. Plasma Phys. Control. Fusion, 62, 094005(2020).

[39] E. L. Clark, A. Grigoriadis, S. Petrakis, I. Tazes, G. Andrianaki, A. Skoulakis, Y. Orphanos, E. Kaselouris, I. Fitilis, J. Chatzakis, E. Bakarezos, V. Dimitriou, E. P. Benis, N. A. Papadogiannis, M. Tatarakis. High Power Laser Sci. Eng., 9, e53(2021).