• High Power Laser Science and Engineering
  • Vol. 12, Issue 1, 010000e2 (2024)
Benjamin M. Knight1, Connor M. Gautam1, Colton R. Stoner1, Bryan V. Egner1..., Joseph R. Smith2, Chris M. Orban3, Juan J. Manfredi1, Kyle D. Frische1, Michael L. Dexter1, Enam A. Chowdhury3,4,5 and Anil K. Patnaik1,*|Show fewer author(s)
Author Affiliations
  • 1Department of Engineering Physics, Air Force Institute of Technology, WPAFB, OH, USA
  • 2Physics Department, Marietta College, Marietta, OH, USA
  • 3Department of Physics, The Ohio State University, Columbus, OH, USA
  • 4Department of Materials Science and Engineering, and Department of Electrical and Computer Science, The Ohio State University, Columbus, OH, USA
  • 5Intense Energy Solutions, LLC, Plain City, OH, USA
  • show less
    DOI: 10.1017/hpl.2023.84 Cite this Article Set citation alerts
    Benjamin M. Knight, Connor M. Gautam, Colton R. Stoner, Bryan V. Egner, Joseph R. Smith, Chris M. Orban, Juan J. Manfredi, Kyle D. Frische, Michael L. Dexter, Enam A. Chowdhury, Anil K. Patnaik, "Detailed characterization of kHz-rate laser-driven fusion at a thin liquid sheet with a neutron detection suite," High Power Laser Sci. Eng. 12, 010000e2 (2024) Copy Citation Text show less
    References

    [1] M. Zimmer, S. Scheuren, A. Kleinschmidt, N. Mitura, A. Tebartz, G. Schaumann, T. Abel, T. Ebert, M. Hesse, Ş. Zähter, S. C. Vogel, O. Merle, R.-J. Ahlers, S. D. Pinto, M. Peschke, T. Kröll, V. Bagnoud, C. Rödel, M. Roth. Nat. Commun., 13, 1173(2022).

    [2] G. MacGillivray. Proc. SPIE, 4142, 48(2000).

    [3] M. R. Heath, B. Canion, L. Fabris, I. Garishvili, A. Glenn, J. U. Hausladen, P. Hausladen, D. Lee, S. McConchie, L. Nakae, J. Newby, R. Wurtz. IEEE Trans. Nuclear Sci., 69, 1352(2022).

    [4] J. L. Jones, D. R. Norman, K. J. Haskell, J. W. Sterbentz, W. Y. Yoon, S. M. Watson, J. T. Johnson, J. M. Zabriskie, B. D. Bennett, R. W. Watson, C. E. Moss, J. F. Harmon. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. A, 562, 1085(2006).

    [5] A. Buffler. Radiat. Phys. Chem., 71, 853(2004).

    [6] V. N. Kononov, M. V. Bokhovko, O. E. Kononov, N. A. Soloviev, W. T. Chu, D. Nigg. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. A, 564, 525(2006).

    [7] G. Pretzler, A. Saemann, A. Pukhov, D. Rudolph, T. Schätz, U. Schramm, P. Thirolf, D. Habs, K. Eidmann, G. D. Tsakiris, J. M. Vehn, K. J. Witte. Phys. Rev. E, 58, 1165(1998).

    [8] P. A. Norreys, A. P. Fews, F. N. Beg, A. R. Bell, A. E. Dangor, P. Lee, M. B. Nelson, H. Schmidt, M. Tatarakis, M. D. Cable. Plasma Phys. Control. Fusion, 40, 175(1998).

    [9] T. Ditmire, J. Zweiback, V. P. Yanovsky, T. E. Cowan, G. Hays, K. B. Wharton. Nature, 398, 489(1999).

    [10] L. Disdier, J.-P. Garçonnet, G. Malka, J.-L. Miquel. Phys. Rev. Lett., 82, 1454(1999).

    [11] A. Youssef, R. Kodama, H. Habara, K. A. Tanaka, Y. Sentoku, M. Tampo, Y. Toyama. Phys. Plasmas, 12, 110703(2005).

    [12] D. P. Higginson, J. M. McNaney, D. C. Swift, G. M. Petrov, J. Davis, J. A. Frenje, L. C. Jarrott, R. Kodama, K. L. Lancaster, A. J. MacKinnon, H. Nakamura, P. K. Patel, G. Tynan, F. N. Beg. Phys. Plasmas, 18, 100703(2011).

    [13] L. Willingale, G. M. Petrov, A. Maksimchuk, J. Davis, R. R. Freeman, A. S. Joglekar, T. Matsuoka, C. D. Murphy, V. M. Ovchinnikov, A. G. R. Thomas, L. Van Woerkom, K. Krushelnick. Phys. Plasmas, 18, 083106(2011).

    [14] M. Storm, S. Jiang, D. Wertepny, C. Orban, J. Morrison, C. Willis, E. McCary, P. Balencourt, J. Snyder, E. Chowdhury, W. Bang, E. Gaul, G. Dyer, T. Ditmire, R. R. Freeman, K. Akli. Phys. Plasmas, 20, 053106(2013).

    [15] P. Lvovich, L. Joshua, C. Huerstel, R. Christopher, J. Carlos, D. Cort, R. Cameron, C. Eric, R. Philip, N. Guler, P. Volegov, A. Favalli, F. E. Merrill, K. Falk, D. Jung, J. L. Tybo, C. H. Wilde, S. Croft. J. Appl. Phys., 120, 154901(2016).

    [16] A. Curtis, C. Calvi, J. Tinsley, R. Hollinger, V. Kaymak, A. Pukhov, S. Wang, A. Rockwood, Y. Wang, V. N. Shlyaptsev, J. J. Rocca. Nat. Commun., 9, 1077(2018).

    [17] A. Alejo, H. Ahmed, A. G. Krygier, R. Clarke, R. R. Freeman, J. Fuchs, A. Green, J. S. Green, D. Jung, A. Kleinschmidt, J. T. Morrison, Z. Najmudin, H. Nakamura, P. Norreys, M. Notley, M. Oliver, M. Roth, L. Vassura, M. Zepf, M. Borghesi, S. Kar. Phys. Rev. Lett., 129, 114801(2022).

    [18] 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).

    [19] J. Davis, G. M. Petrov, T. Petrova, L. Willingale, A. Maksimchuk, K. Krushelnick. Plasma Phys. Control. Fusion, 52, 45015(2010).

    [20] N. G. Cutmore, Y. Liu, J. R. Tickner. IEEE International Conference on Technologies for Homeland Security, HST 2010, 330(2010).

    [21] O. Komeda, Y. Nishimura, Y. Mori, R. Hanayama, K. Ishii, S. Nakayama, Y. Kitagawa, T. Sekine, N. Sato, T. Kurita, T. Kawashima, H. Kan, N. Nakamura, T. Kondo, M. Fujine, H. Azuma, T. Motohiro, T. Hioki, M. Kakeno, A. Sunahara, Y. Sentoku, E. Miura. Sci. Rep., 3, 2561(2013).

    [22] J. Hah, G. M. Petrov, J. A. Nees, Z.-H. He, M. D. Hammig, K. Krushelnick, A. G. R. Thomas. Appl. Phys. Lett., 109, 144102(2016).

    [23] J. Hah, J. A. Nees, M. D. Hammig, K. Krushelnick, A. G. R. Thomas. Plasma Phys. Control. Fusion, 60, 054011(2018).

    [24] S. A. Pozzi, M. M. Bourne, S. D. Clarke. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. A, 723, 19(2013).

    [25] M. A. Buckner, R. A. Noulty, T. Cousins. Radiat. Protect. Dosimetry, 55, 23(1994).

    [26] F. Vanhavere, M. Loos, H. Thierens. Radiat. Protect. Dosimetry, 85, 27(1999).

    [27] M. B. Smith, H. R. Andrews, H. Ing, M. R. Koslowsky. Radiat. Protect. Dosimetry, 164, 203(2014).

    [28] K. M. George, J. T. Morrison, S. Feister, G. K. Ngirmang, J. R. Smith, A. J. Klim, J. Snyder, D. Austin, W. Erbsen, K. D. Frische, J. Nees, C. Orban, E. A. Chowdhury, W. M. Roquemore. High Power Laser Sci. Eng., 7, e50(2019).

    [29] J. T. Morrison, S. Feister, K. D. Frische, D. R. Austin, G. K. Ngirmang, N. R. Murphy, C. Orban, E. A. Chowdhury, W. M. Roquemore. New J. Phys., 20, 022001(2018).

    [30] J. Snyder, J. Morrison, S. Feister, K. Frische, K. George, M. Le, C. Orban, G. Ngirmang, E. Chowdhury, W. Roquemore. Sci. Rep., 10, 18245(2020).

    [31] S. Feister, J. A. Nees, J. T. Morrison, K. D. Frische, C. Orban, E. A. Chowdhury, W. M. Roquemore. Rev. Sci. Instrum., 85, 11D602(2014).

    [32] G. K. Ngirmang, J. T. Morrison, K. M. George, J. R. Smith, K. D. Frische, C. Orban, E. A. Chowdhury, W. M. Roquemore. Sci. Rep., 10, 9872(2020).

    [33] 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(2000).

    [34] J. T. Morrison, M. Storm, E. Chowdhury, K. U. Akli, S. Feldman, C. Willis, R. L. Daskalova, T. Growden, P. Berger, T. Ditmire, L. Van Woerkom, R. R. Freeman. Phys. Plasmas, 19, 17(2012).

    [35] R. T. Kouzes, J. R. Ely, A. T. Lintereur, D. L. Stephens. Neutron detector gamma insensitivity criteria(2009).

    [36] G. Mauri, F. Messi, K. Kanaki, R. Hall-Wilton, F. Piscitelli. EPJ Techn. Instrument., 6, 3(2019).

    [37] L. Stevanato, D. Cester, G. Nebbia, G. Viesti. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. A, 690, 96(2012).

    [38] J. Allison, K. Amako, J. Apostolakis, H. Araujo, P. A. Dubois, M. Asai, G. Barrand, R. Capra, S. Chauvie, R. Chytracek, G. A. P. Cirrone, G. Cooperman, G. Cosmo, G. Cuttone, G. G. Daquino, M. Donszelmann, M. Dressel, G. Folger, F. Foppiano, J. Generowicz, V. Grichine, S. Guatelli, P. Gumplinger, A. Heikkinen, I. Hrivnacova, A. Howard, S. Incerti, V. Ivanchenko, T. Johnson, F. Jones, T. Koi, R. Kokoulin, M. Kossov, H. Kurashige, V. Lara, S. Larsson, F. Lei, O. Link, F. Longo, M. Maire, A. Mantero, B. Mascialino, I. McLaren, P. M. Lorenzo, K. Minamimoto, K. Murakami, P. Nieminen, L. Pandola, S. Parlati, L. Peralta, J. Perl, A. Pfeiffer, M. G. Pia, A. Ribon, P. Rodrigues, G. Russo, S. Sadilov, G. Santin, T. Sasaki, D. Smith, N. Starkov, S. Tanaka, E. Tcherniaev, B. Tome, A. Trindade, P. Truscott, L. Urban, M. Verderi, A. Walkden, J. P. Wellisch, D. C. Williams, D. Wright, H. Yoshida. IEEE Trans. Nucl. Sci., 53, 270(2006).

    [39] L. Swiderski, M. Moszyński, W. Czarnacki, J. Iwanowska, A. Syntfeld-Każuch, T. Szczęśniak, G. Pausch, C. Plettner, K. Roemer. Radiat. Measurem, 45, 605(2010).

    [40] G. Dietze, H. Klein. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., 193, 549(1982).

    [41] T. A. Laplace, B. L. Goldblum, J. A. Brown, J. J. Manfredi. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. A, 959, 163485(2020).

    [42] B. J. Lewis, M. B. Smith, H. Ing, H. R. Andrews, R. Machrafi, L. Tomi, T. J. Matthews, L. Veloce, V. Shurshakov, I. Tchernykh, N. Khoshooniy. Radiat. Protect. Dosimetry, 150, 1(2011).

    [43] H. N. Tran, A. Marchix, A. Letourneau, J. Darpentigny, A. Menelle, F. Ott, J. Schwindling, N. Chauvin. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. A, 893, 84(2018).

    [44] H. Bai, Z. Wang, L. Zhang, Y. Lu, H. Jiang, J. Chen, G. Zhang. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. A, 863, 47(2017).

    [45] J. A. Brown, B. L. Goldblum, T. A. Laplace, K. P. Harrig, L. A. Bernstein, D. L. Bleuel, W. Younes, D. Reyna, E. Brubaker, P. Marleau. J. Appl. Phys., 124, 045101(2018).

    [46] B. V. Egner, M. Febbraro, D. E. Holland, J. E. Bevins. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. A, 1047, 167713(2023).

    [47] L. Fedeli, A. Huebl, F. Boillod-Cerneux, T. Clark, K. Gott, C. Hillairet, S. Jaure, A. Leblanc, R. Lehe, A. Myers, C. Piechurski, M. Sato, N. Zaim, W. Zhang, J. Vay, H. Vincenti. SC22: International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis, 25(2022).

    [48] D. P. Higginson, A. Link, A. Schmidt. J. Comput. Phys., 388, 439(2019).

    [49] P. Mora. Phys. Rev. Lett., 90, 185002(2003).

    [50] F. Brunel. Phys. Rev. Lett., 59, 52(1987).

    [51] X. Jiao, C. B. Curry, M. Gauthier, H.-G. J. Chou, F. Fiuza, J. B. Kim, D. D. Phan, E. McCary, E. C. Galtier, G. M. Dyer, B. K. Ofori-Okai, L. Labun, O. Z. Labun, C. Schoenwaelder, R. Roycroft, G. Tiwari, G. D. Glenn, F. Treffert, S. H. Glenzer, B. M. Hegelich. Front. Phys., 10, 964696(2023).

    [52] J. T. Morrison, E. A. Chowdhury, K. D. Frische, S. Feister, V. M. Ovchinnikov, J. A. Nees, C. Orban, R. R. Freeman, W. M. Roquemore. Phys. Plasmas, 22, 043101(2015).

    [53] S. Feister, D. R. Austin, J. T. Morrison, K. D. Frische, C. Orban, G. Ngirmang, A. Handler, J. R. H. Smith, M. Schillaci, J. A. LaVerne, E. A. Chowdhury, R. R. Freeman, W. M. Roquemore. Opt. Express, 25, 18736(2017).

    [54] http://osc.edu/ark:/19495/f5s1ph73. http://osc.edu/ark:/19495/f5s1ph73

    Benjamin M. Knight, Connor M. Gautam, Colton R. Stoner, Bryan V. Egner, Joseph R. Smith, Chris M. Orban, Juan J. Manfredi, Kyle D. Frische, Michael L. Dexter, Enam A. Chowdhury, Anil K. Patnaik, "Detailed characterization of kHz-rate laser-driven fusion at a thin liquid sheet with a neutron detection suite," High Power Laser Sci. Eng. 12, 010000e2 (2024)
    Download Citation