Plasma photonic spatiotemporal synchronization of relativistic electron and laser beams - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Phys.Rev.Accel.Beams Année : 2022

Plasma photonic spatiotemporal synchronization of relativistic electron and laser beams

P. Scherkl
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T. Heinemann
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A. Sutherland
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A.F. Habib
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O.S. Karger
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D. Ullmann
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A. Beaton
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G.G. Manahan
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Y. Xi
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A. Deng
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M.D. Litos
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B.D. O'Shea
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S.Z. Green
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C.I. Clarke
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G. Andonian
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R. Assmann
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D.L. Bruhwiler
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J. Smith
J.R. Cary
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M.J. Hogan
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V. Yakimenko
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J.B. Rosenzweig
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B. Hidding
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Résumé

We present an ultracompact plasma-based method to measure spatial and temporal concurrence of intense electron and laser beams nonintrusively at their interaction point. The electron beam couples with a laser-generated seed plasma in dependence of spatiotemporal overlap, which triggers additional plasma production and manifests as enhanced plasma afterglow. This optical observable is exploited to measure beam concurrence with 4μm spatial and 26.7fs temporal accuracy, supported by auxiliary diagnostics. The afterglow interaction fingerprint is highly sensitive and enables ultraversatile femtosecond-micrometer beam metrology.

Dates et versions

hal-03677054 , version 1 (24-05-2022)

Identifiants

Citer

P. Scherkl, A. Knetsch, T. Heinemann, A. Sutherland, A.F. Habib, et al.. Plasma photonic spatiotemporal synchronization of relativistic electron and laser beams. Phys.Rev.Accel.Beams, 2022, 25 (5), pp.052803. ⟨10.1103/PhysRevAccelBeams.25.052803⟩. ⟨hal-03677054⟩
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