Electron pulse train accelerated by a linearly polarized Laguerre–Gaussian laser beam

Yin Shi; David R. Blackman; Ping Zhu; Alexey Arefiev

doi:10.1017/hpl.2022.37

[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. Hopps, Y. Kato, E. Khazanov, R. Kodama, G. Korn, R. Li, Y. Li, J. Limpert, J. Ma, C. Nam, D. Neely, D. Papadopoulos, R. Penman, L. Qian, J. Rocca, A. Shaykin, C. Siders, C. Spindloe, S. Szatmári, R. Trines, J. Zhu, P. Zhu, J. Zuegel. High Power Laser Sci. Eng, 7, e54(2019).

[2] C. Radier, O. Chalus, M. Charbonneau, S. Thambirajah, G. Deschamps, S. David, J. Barbe, E. Etter, G. Matras, S. Ricaud, V. Leroux, C. Richard, F. Lureau, A. Baleanu, R. Banici, A. Gradinariu, C. Caldararu, C. Capiteanu, A. Naziru, B. Diaconescu, V. Iancu, R. Dabu, D. Ursescu, I. Dancus, C. Alexandru Ur, K. A. Tanaka, N. V. Zamfir. High Power Laser Sci. Eng., 10, e21(2022).

[3] Z. Bu, J. Xu, T. Xu, L. Ji, R. Li, Z. Xu. Plasma Phys. Control. Fusion, 60, 044002(2018).

[4] Z. Li, Y. Leng, R. Li. Laser Photon. Rev., 16, 2100705(2022).

[5] S. S. Bulanov, E. Esarey, C. B. Schroeder, S. V. Bulanov, T. Z. Esirkepov, M. Kando, F. Pegoraro, W. P. Leemans. Phys. Plasmas, 23, 056703(2016).

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

[7] T. Nakamura, J. K. Koga, T. Z. Esirkepov, M. Kando, G. Korn, S. V. Bulanov. Phys. Rev. Lett., 108, 195001(2012).

[8] C. P. Ridgers, C. S. Brady, R. Duclous, J. G. Kirk, K. Bennett, T. D. Arber, A. P. L. Robinson, A. R. Bell. Phys. Rev. Lett., 108, 165006(2012).

[9] L. L. Ji, A. Pukhov, I. Y. Kostyukov, B. F. Shen, K. Akli. Phys. Rev. Lett., 112, 145003(2014).

[10] D. J. Stark, T. Toncian, A. V. Arefiev. Phys. Rev. Lett., 116, 185003(2016).

[11] T. Wang, X. Ribeyre, Z. Gong, O. Jansen, E. d’Humières, D. Stutman, T. Toncian, A. Arefiev. Phys. Rev. Appl., 13, 054024(2020).

[12] R. Capdessus, M. King, D. Del Sorbo, M. Duff, C. P. Ridgers, P. McKenna. Sci. Rep., 8, 9155(2018).

[13] S. V. Bulanov, J. J. Wilkens, T. Z. Esirkepov, G. Korn, G. Kraft, S. D. Kraft, M. Molls, V. S. Khoroshkov. Phys.-Uspekhi, 57, 1149(2014).

[14] K. J. Weeks, V. N. Litvinenko, J. M. J. Madey. Med. Phys., 24, 417(1997).

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

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

[17] A. Longman, R. Fedosejevs. Opt. Express, 25, 17382(2017).

[18] A. Longman, C. Salgado, G. Zeraouli, J. I. A. Naniz, J. A. Pérez-Hernández, M. K. Eltahlawy, L. Volpe, R. Fedosejevs. Opt. Lett., 45, 2187(2020).

[19] W. Pan, X. Liang, L. Yu, A. Wang, J. Li, R. Li. IEEE Photon. J., 12, 1(2020).

[20] E. Porat, S. Lightman, I. Cohen, I. Pomerantz. J. Opt., 24, 085501(2022).

[21] J. Vieira, R. M. M. Trines, E. P. Alves, R. A. Fonseca, J. T. Mendonça, R. Bingham, P. Norreys, L. O. Silva. Phys. Rev. Lett., 117, 265001(2016).

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

[23] J. Vieira, J. T. Mendonça, F. Quéré. Phys. Rev. Lett., 121, 054801(2018).

[24] Y. Shi, J. Vieira, R. M. G. M. Trines, R. Bingham, B. F. Shen, R. J. Kingham. Phys. Rev. Lett., 121, 145002(2018).

[25] 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).

[26] X.-L. Zhu, M. Chen, S.-M. Weng, P. McKenna, Z.-M. Sheng, J. Zhang. Phys. Rev. Appl., 12, 054024(2019).

[27] V. Tikhonchuk, P. Korneev, E. Dmitriev, R. Nuter. High Energy Density Phys., 37, 100863(2020).

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

[29] D. R. Blackman, R. Nuter, P. Korneev, V. T. Tikhonchuk. Phys. Rev. E, 102, 033208(2020).

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

[31] J. Y. Bae, C. Jeon, K. H. Pae, C. M. Kim, H. S. Kim, I. Han, W.-J. Yeo, B. Jeong, M. Jeon, D.-H. Lee, D. U. Kim, S. Hyun, H. Hur, K.-S. Lee, G. H. Kim, K. S. Chang, I. W. Choi, C. H. Nam, I. J. Kim. Results Phys., 19, 103499(2020).

[32] R. Aboushelbaya, K. Glize, A. F. Savin, M. Mayr, B. Spiers, R. Wang, N. Bourgeois, C. Spindloe, R. Bingham, P. A. Norreys. Phys. Plasmas, 27, 053107(2020).

[33] Z. Chen, S. Zheng, X. Lu, X. Wang, Y. Cai, C. Wang, M. Zheng, Y. Ai, Y. Leng, S. Xu, D. Fan. High Power Laser Sci. Eng., 10, e32(2022).

[34] P. Gibbon. Short Pulse Laser Interactions with Matter(2005).

[35] A. V. Arefiev, V. N. Khudik, A. P. L. Robinson, G. Shvets, L. Willingale, M. Schollmeier. Phys. Plasmas, 23, 056704(2016).

[36] G. V. Stupakov, M. S. Zolotorev. Phys. Rev. Lett., 86, 5274(2001).

[37] N. Zïam, M. Thévenet, A. Lifschitz, J. Faure. Phys. Rev. Lett., 119, 094801(2017).

[38] P. Sprangle, E. Esarey, J. Krall. Phys. Plasmas, 3, 2183(1996).

[39] Y. Shi, D. Blackman, D. Stutman, A. Arefiev. Phys. Rev. Lett., 126, 234801(2021).

[40] Y. Shi, D. R. Blackman, A. Arefiev. Plasma Phys. Control. Fusion, 63, 125032(2021).

[41] D. R. Blackman, Y. Shi, S. R. Klein, M. Cernaianu, D. Doria, P. Ghenuche, A. Arefiev. Commun. Phys., 5, 116(2022).

[42] K. H. Pae, C. M. Kim, V. B. Pathak, C.-M. Ryu, C. H. Nam. Plasma Phys. Control. Fusion, 64, 055013(2022).

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

[44] G.-B. Zhang, M. Chen, C. B. Schroeder, J. Luo, M. Zeng, F.-Y. Li, L.-L. Yu, S.-M. Weng, Y.-Y. Ma, T.-P. Yu, Z.-M. Sheng, E. Esarey. Phys. Plasmas, 23, 033114(2016).

[45] 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(2018).

[46] J. Zhu, J. Zhu, X. Li, B. Zhu, W. Ma, X. Lu, W. Fan, Z. Liu, S. Zhou, G. Xu, G. Zhang, X. Xie, L. Yang, J. Wang, X. Ouyang, L. Wang, D. Li, P. Yang, Q. Fan, M. Sun, C. Liu, D. Li, Y. Zhang, H. Tao, M. Sun, P. Zhu, B. Wang, Z. Jiao, L. Ren, D. Li, X. Jiao, H. Huang, Z. Lin. High Power Laser Sci. Eng, 6, e55(2018).

[47] M. Thévenet, A. Leblanc, S. Kahaly, H. Vincenti, A. Vernier, F. Quéré, J. Faure. Nat. Phys., 12, 355(2016).

[48] N. Schönenberger, A. Mittelbach, P. Yousefi, J. McNeur, U. Niedermayer, P. Hommelhoff. Phys. Rev. Lett., 123, 264803(2019).

[49] D. S. Black, U. Niedermayer, Y. Miao, Z. Zhao, O. Solgaard, R. L. Byer, K. J. Leedle. Phys. Rev. Lett., 123, 264802(2019).

[50] Z. Huang, Y. Ding, C. B. Schroeder. Phys. Rev. Lett., 109, 204801(2012).

[51] 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).

[52] U. Teubner, P. Gibbon. Rev. Mod. Phys., 81, 445(2009).

[53] J. P. MacArthur, A. A. Lutman, J. Krzywinski, Z. Huang. Phys. Rev. X, 8, 041036(2018).

[54] EPOCH Particle-In-Cell code for plasma simulations. .. https://github.com/epochpic/epochpic.github.io

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