Proton and helium ions acceleration in near-critical density gas targets by short-pulse Ti:Sa PW-class laser - Archive ouverte HAL
Article Dans Une Revue J.Plasma Phys. Année : 2023

Proton and helium ions acceleration in near-critical density gas targets by short-pulse Ti:Sa PW-class laser

J.L Henares
  • Fonction : Auteur
P Puyuelo-Valdes
  • Fonction : Auteur
C Salgado-López
  • Fonction : Auteur
J.I Apiñaniz
  • Fonction : Auteur
P Bradford
  • Fonction : Auteur
Centre d'Etudes Lasers Intenses et Applications
F Consoli
  • Fonction : Auteur
D de Luis
  • Fonction : Auteur
M Ehret
  • Fonction : Auteur
F Hannachi
  • Fonction : Auteur
Laboratoire de Physique des Deux Infinis Bordeaux
R Hernández-Martín
  • Fonction : Auteur
A Huber
  • Fonction : Auteur
Laboratoire de Physique des Deux Infinis Bordeaux
L Lancia
  • Fonction : Auteur
Laboratoire pour l'utilisation des lasers intenses
M Mackeviciute
  • Fonction : Auteur
A Maitrallain
Laboratoire de Physique des Deux Infinis Bordeaux
CV
J.-R Marquès
  • Fonction : Auteur
Laboratoire pour l'utilisation des lasers intenses
J.A Pérez-Hernández
  • Fonction : Auteur
C Santos
  • Fonction : Auteur
J.J Santos
  • Fonction : Auteur
Centre d'Etudes Lasers Intenses et Applications
V Stankevic
  • Fonction : Auteur
M Tarisien
  • Fonction : Auteur
Laboratoire de Physique des Deux Infinis Bordeaux
V Tomkus
  • Fonction : Auteur
L Volpe
  • Fonction : Auteur
G Gatti
  • Fonction : Auteur

Résumé

The ability to quickly refresh gas-jet targets without cycling the vacuum chamber makes them a promising candidate for laser-accelerated ion experiments at high repetition rate. Here we present results from the first high repetition rate ion acceleration experiment on the VEGA-3 PW-class laser at CLPU. A near-critical density gas-jet target was produced by forcing a 1000 bar H $_2$ and He gas mix through bespoke supersonic shock nozzles. Proton energies up to 2 MeV were measured in the laser forward direction and 2.2 MeV transversally. He $^{2+}$ ions up to 5.8 MeV were also measured in the transverse direction. To help maintain a consistent gas density profile over many shots, nozzles were designed to produce a high-density shock at distances larger than 1 mm from the nozzle exit. We outline a procedure for optimizing the laser–gas interaction by translating the nozzle along the laser axis and using different nozzle materials. Several tens of laser interactions were performed with the same nozzle which demonstrates the potential usefulness of gas-jet targets as high repetition rate particle source.

Domaines

Physique Générale [physics.gen-ph]

INSPIRE HEP  : Connectez-vous pour contacter le contributeur

https://hal.science/hal-04424997

Soumis le : lundi 29 janvier 2024-17:18:24

Dernière modification le : mercredi 6 novembre 2024-16:15:59

Consulter le texte intégral

Dates et versions

hal-04424997 , version 1 (29-01-2024)

Identifiants

Citer

J.L Henares, P Puyuelo-Valdes, C Salgado-López, J.I Apiñaniz, P Bradford, et al.. Proton and helium ions acceleration in near-critical density gas targets by short-pulse Ti:Sa PW-class laser. J.Plasma Phys., 2023, 89 (6), pp.965890601. ⟨10.1017/S0022377823001332⟩. ⟨hal-04424997⟩

Exporter

BibTeX XML-TEI Dublin Core DC Terms EndNote DataCite

Collections

IN2P3 CEA X CNRS X-LULI X-DEP-PHYS DAM SORBONNE-UNIVERSITE SU-SCIENCES IP_PARIS LP2IBORDEAUX
25 Consultations
0 Téléchargements

Altmetric

Partager

More