Abstract

Gamma-ray photons with energy >9MeV were produced when second-harmonic-generated laser light (3 eV) inverse-Compton-scattered from a counterpropagating relativistic (450MeV) laser-wakefield-accelerated electron beam. Two laser pulses from the same laser system were used: one to accelerate electrons and one to scatter. Since the two pulses play very different roles in the γ-ray generation process, and thus have different requirements, a novel laser system was developed. It separately and independently optimized the optical properties of the two pulses. This approach also mitigated the deleterious effects on beam focusing that generally accompany nonlinear optics at high peak-power levels.

© 2014 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. A. Compton, Phys. Rev. 21, 483 (1923).
    [CrossRef]
  2. I. Pogorelsky, I. Ben-Zvi, T. Hirose, S. Kashiwagi, V. Yakimenko, K. Kusche, P. Siddons, J. Skaritka, T. Kumita, A. Tsunemi, T. Omori, J. Urakawa, M. Washio, K. Yokoya, T. Okugi, Y. Liu, P. He, and D. Cline, Phys. Rev. ST Accel. Beams 3, 090702 (2000).
  3. S. Y. Kalmykov, A. Beck, X. Davoine, E. Lefebvre, and B. A. Shadwick, New J. Phys. 14, 033025 (2012).
    [CrossRef]
  4. E. Esarey, C. Schroeder, and W. Leemans, Rev. Mod. Phys. 81, 1229 (2009).
    [CrossRef]
  5. H. Schwoerer, B. Liesfeld, H. P. Schlenvoigt, K. U. Amthor, and R. Sauerbrey, Phys. Rev. Lett. 96, 014802 (2006).
    [CrossRef]
  6. K. T. Phuoc, S. Corde, C. Thaury, V. Malka, A. Tafzi, J. P. Goddet, R. C. Shah, S. Sebban, and A. Rousse, Nat. Photonics 6, 308 (2012).
    [CrossRef]
  7. S. Chen, N. D. Powers, I. Ghebregziabher, C. M. Maharjan, C. Liu, G. Golovin, S. Banerjee, J. Zhang, N. Cunningham, A. Moorti, S. Clarke, S. Pozzi, and D. P. Umstadter, Phys. Rev. Lett. 110, 155003 (2013).
    [CrossRef]
  8. N. D. Powers, I. Ghebregziabher, G. Golovin, C. Liu, S. Chen, S. Banerjee, J. Zhang, and D. P. Umstadter, Nat. Photonics 8, 28 (2013).
    [CrossRef]
  9. C. Liu, S. Banerjee, J. Zhang, S. Chen, K. Brown, J. Mills, N. Powers, B. Zhao, G. Golovin, I. Ghebregziabher, and D. Umstadter, Proc. SPIE 8599, 859919 (2013).
    [CrossRef]
  10. C. McGuffey, A. G. R. Thomas, W. Schumaker, T. Matsuoka, V. Chvykov, F. J. Dollar, G. Kalintchenko, V. Yanovsky, A. Maksimchuk, K. Krushelnick, V. Y. Bychenkov, I. V. Glazyrin, and A. V. Karpeev, Phys. Rev. Lett. 104, 025004 (2010).
    [CrossRef]
  11. A. Pak, K. A. Marsh, S. F. Martins, W. Lu, W. B. Mori, and C. Joshi, Phys. Rev. Lett. 104, 025003 (2010).
    [CrossRef]
  12. C. Liu, J. Zhang, S. Chen, G. Golovin, S. Banerjee, B. Zhao, N. Powers, I. Ghebregziabher, and D. Umstadter, Opt. Lett. 39, 80 (2014).
    [CrossRef]
  13. P. Catravas, E. Esarey, and W. P. Leemans, Meas. Sci. Technol. 12, 1828 (2001).
    [CrossRef]
  14. S. Corde, K. T. Phuoc, G. Lambert, R. Fitour, V. Malka, A. Rousse, A. Beck, and E. Lefebvre, Rev. Mod. Phys. 85, 1 (2013).
    [CrossRef]

2014 (1)

2013 (4)

S. Corde, K. T. Phuoc, G. Lambert, R. Fitour, V. Malka, A. Rousse, A. Beck, and E. Lefebvre, Rev. Mod. Phys. 85, 1 (2013).
[CrossRef]

S. Chen, N. D. Powers, I. Ghebregziabher, C. M. Maharjan, C. Liu, G. Golovin, S. Banerjee, J. Zhang, N. Cunningham, A. Moorti, S. Clarke, S. Pozzi, and D. P. Umstadter, Phys. Rev. Lett. 110, 155003 (2013).
[CrossRef]

N. D. Powers, I. Ghebregziabher, G. Golovin, C. Liu, S. Chen, S. Banerjee, J. Zhang, and D. P. Umstadter, Nat. Photonics 8, 28 (2013).
[CrossRef]

C. Liu, S. Banerjee, J. Zhang, S. Chen, K. Brown, J. Mills, N. Powers, B. Zhao, G. Golovin, I. Ghebregziabher, and D. Umstadter, Proc. SPIE 8599, 859919 (2013).
[CrossRef]

2012 (2)

S. Y. Kalmykov, A. Beck, X. Davoine, E. Lefebvre, and B. A. Shadwick, New J. Phys. 14, 033025 (2012).
[CrossRef]

K. T. Phuoc, S. Corde, C. Thaury, V. Malka, A. Tafzi, J. P. Goddet, R. C. Shah, S. Sebban, and A. Rousse, Nat. Photonics 6, 308 (2012).
[CrossRef]

2010 (2)

C. McGuffey, A. G. R. Thomas, W. Schumaker, T. Matsuoka, V. Chvykov, F. J. Dollar, G. Kalintchenko, V. Yanovsky, A. Maksimchuk, K. Krushelnick, V. Y. Bychenkov, I. V. Glazyrin, and A. V. Karpeev, Phys. Rev. Lett. 104, 025004 (2010).
[CrossRef]

A. Pak, K. A. Marsh, S. F. Martins, W. Lu, W. B. Mori, and C. Joshi, Phys. Rev. Lett. 104, 025003 (2010).
[CrossRef]

2009 (1)

E. Esarey, C. Schroeder, and W. Leemans, Rev. Mod. Phys. 81, 1229 (2009).
[CrossRef]

2006 (1)

H. Schwoerer, B. Liesfeld, H. P. Schlenvoigt, K. U. Amthor, and R. Sauerbrey, Phys. Rev. Lett. 96, 014802 (2006).
[CrossRef]

2001 (1)

P. Catravas, E. Esarey, and W. P. Leemans, Meas. Sci. Technol. 12, 1828 (2001).
[CrossRef]

2000 (1)

I. Pogorelsky, I. Ben-Zvi, T. Hirose, S. Kashiwagi, V. Yakimenko, K. Kusche, P. Siddons, J. Skaritka, T. Kumita, A. Tsunemi, T. Omori, J. Urakawa, M. Washio, K. Yokoya, T. Okugi, Y. Liu, P. He, and D. Cline, Phys. Rev. ST Accel. Beams 3, 090702 (2000).

1923 (1)

A. Compton, Phys. Rev. 21, 483 (1923).
[CrossRef]

Amthor, K. U.

H. Schwoerer, B. Liesfeld, H. P. Schlenvoigt, K. U. Amthor, and R. Sauerbrey, Phys. Rev. Lett. 96, 014802 (2006).
[CrossRef]

Banerjee, S.

C. Liu, J. Zhang, S. Chen, G. Golovin, S. Banerjee, B. Zhao, N. Powers, I. Ghebregziabher, and D. Umstadter, Opt. Lett. 39, 80 (2014).
[CrossRef]

C. Liu, S. Banerjee, J. Zhang, S. Chen, K. Brown, J. Mills, N. Powers, B. Zhao, G. Golovin, I. Ghebregziabher, and D. Umstadter, Proc. SPIE 8599, 859919 (2013).
[CrossRef]

S. Chen, N. D. Powers, I. Ghebregziabher, C. M. Maharjan, C. Liu, G. Golovin, S. Banerjee, J. Zhang, N. Cunningham, A. Moorti, S. Clarke, S. Pozzi, and D. P. Umstadter, Phys. Rev. Lett. 110, 155003 (2013).
[CrossRef]

N. D. Powers, I. Ghebregziabher, G. Golovin, C. Liu, S. Chen, S. Banerjee, J. Zhang, and D. P. Umstadter, Nat. Photonics 8, 28 (2013).
[CrossRef]

Beck, A.

S. Corde, K. T. Phuoc, G. Lambert, R. Fitour, V. Malka, A. Rousse, A. Beck, and E. Lefebvre, Rev. Mod. Phys. 85, 1 (2013).
[CrossRef]

S. Y. Kalmykov, A. Beck, X. Davoine, E. Lefebvre, and B. A. Shadwick, New J. Phys. 14, 033025 (2012).
[CrossRef]

Ben-Zvi, I.

I. Pogorelsky, I. Ben-Zvi, T. Hirose, S. Kashiwagi, V. Yakimenko, K. Kusche, P. Siddons, J. Skaritka, T. Kumita, A. Tsunemi, T. Omori, J. Urakawa, M. Washio, K. Yokoya, T. Okugi, Y. Liu, P. He, and D. Cline, Phys. Rev. ST Accel. Beams 3, 090702 (2000).

Brown, K.

C. Liu, S. Banerjee, J. Zhang, S. Chen, K. Brown, J. Mills, N. Powers, B. Zhao, G. Golovin, I. Ghebregziabher, and D. Umstadter, Proc. SPIE 8599, 859919 (2013).
[CrossRef]

Bychenkov, V. Y.

C. McGuffey, A. G. R. Thomas, W. Schumaker, T. Matsuoka, V. Chvykov, F. J. Dollar, G. Kalintchenko, V. Yanovsky, A. Maksimchuk, K. Krushelnick, V. Y. Bychenkov, I. V. Glazyrin, and A. V. Karpeev, Phys. Rev. Lett. 104, 025004 (2010).
[CrossRef]

Catravas, P.

P. Catravas, E. Esarey, and W. P. Leemans, Meas. Sci. Technol. 12, 1828 (2001).
[CrossRef]

Chen, S.

C. Liu, J. Zhang, S. Chen, G. Golovin, S. Banerjee, B. Zhao, N. Powers, I. Ghebregziabher, and D. Umstadter, Opt. Lett. 39, 80 (2014).
[CrossRef]

C. Liu, S. Banerjee, J. Zhang, S. Chen, K. Brown, J. Mills, N. Powers, B. Zhao, G. Golovin, I. Ghebregziabher, and D. Umstadter, Proc. SPIE 8599, 859919 (2013).
[CrossRef]

N. D. Powers, I. Ghebregziabher, G. Golovin, C. Liu, S. Chen, S. Banerjee, J. Zhang, and D. P. Umstadter, Nat. Photonics 8, 28 (2013).
[CrossRef]

S. Chen, N. D. Powers, I. Ghebregziabher, C. M. Maharjan, C. Liu, G. Golovin, S. Banerjee, J. Zhang, N. Cunningham, A. Moorti, S. Clarke, S. Pozzi, and D. P. Umstadter, Phys. Rev. Lett. 110, 155003 (2013).
[CrossRef]

Chvykov, V.

C. McGuffey, A. G. R. Thomas, W. Schumaker, T. Matsuoka, V. Chvykov, F. J. Dollar, G. Kalintchenko, V. Yanovsky, A. Maksimchuk, K. Krushelnick, V. Y. Bychenkov, I. V. Glazyrin, and A. V. Karpeev, Phys. Rev. Lett. 104, 025004 (2010).
[CrossRef]

Clarke, S.

S. Chen, N. D. Powers, I. Ghebregziabher, C. M. Maharjan, C. Liu, G. Golovin, S. Banerjee, J. Zhang, N. Cunningham, A. Moorti, S. Clarke, S. Pozzi, and D. P. Umstadter, Phys. Rev. Lett. 110, 155003 (2013).
[CrossRef]

Cline, D.

I. Pogorelsky, I. Ben-Zvi, T. Hirose, S. Kashiwagi, V. Yakimenko, K. Kusche, P. Siddons, J. Skaritka, T. Kumita, A. Tsunemi, T. Omori, J. Urakawa, M. Washio, K. Yokoya, T. Okugi, Y. Liu, P. He, and D. Cline, Phys. Rev. ST Accel. Beams 3, 090702 (2000).

Compton, A.

A. Compton, Phys. Rev. 21, 483 (1923).
[CrossRef]

Corde, S.

S. Corde, K. T. Phuoc, G. Lambert, R. Fitour, V. Malka, A. Rousse, A. Beck, and E. Lefebvre, Rev. Mod. Phys. 85, 1 (2013).
[CrossRef]

K. T. Phuoc, S. Corde, C. Thaury, V. Malka, A. Tafzi, J. P. Goddet, R. C. Shah, S. Sebban, and A. Rousse, Nat. Photonics 6, 308 (2012).
[CrossRef]

Cunningham, N.

S. Chen, N. D. Powers, I. Ghebregziabher, C. M. Maharjan, C. Liu, G. Golovin, S. Banerjee, J. Zhang, N. Cunningham, A. Moorti, S. Clarke, S. Pozzi, and D. P. Umstadter, Phys. Rev. Lett. 110, 155003 (2013).
[CrossRef]

Davoine, X.

S. Y. Kalmykov, A. Beck, X. Davoine, E. Lefebvre, and B. A. Shadwick, New J. Phys. 14, 033025 (2012).
[CrossRef]

Dollar, F. J.

C. McGuffey, A. G. R. Thomas, W. Schumaker, T. Matsuoka, V. Chvykov, F. J. Dollar, G. Kalintchenko, V. Yanovsky, A. Maksimchuk, K. Krushelnick, V. Y. Bychenkov, I. V. Glazyrin, and A. V. Karpeev, Phys. Rev. Lett. 104, 025004 (2010).
[CrossRef]

Esarey, E.

E. Esarey, C. Schroeder, and W. Leemans, Rev. Mod. Phys. 81, 1229 (2009).
[CrossRef]

P. Catravas, E. Esarey, and W. P. Leemans, Meas. Sci. Technol. 12, 1828 (2001).
[CrossRef]

Fitour, R.

S. Corde, K. T. Phuoc, G. Lambert, R. Fitour, V. Malka, A. Rousse, A. Beck, and E. Lefebvre, Rev. Mod. Phys. 85, 1 (2013).
[CrossRef]

Ghebregziabher, I.

C. Liu, J. Zhang, S. Chen, G. Golovin, S. Banerjee, B. Zhao, N. Powers, I. Ghebregziabher, and D. Umstadter, Opt. Lett. 39, 80 (2014).
[CrossRef]

C. Liu, S. Banerjee, J. Zhang, S. Chen, K. Brown, J. Mills, N. Powers, B. Zhao, G. Golovin, I. Ghebregziabher, and D. Umstadter, Proc. SPIE 8599, 859919 (2013).
[CrossRef]

N. D. Powers, I. Ghebregziabher, G. Golovin, C. Liu, S. Chen, S. Banerjee, J. Zhang, and D. P. Umstadter, Nat. Photonics 8, 28 (2013).
[CrossRef]

S. Chen, N. D. Powers, I. Ghebregziabher, C. M. Maharjan, C. Liu, G. Golovin, S. Banerjee, J. Zhang, N. Cunningham, A. Moorti, S. Clarke, S. Pozzi, and D. P. Umstadter, Phys. Rev. Lett. 110, 155003 (2013).
[CrossRef]

Glazyrin, I. V.

C. McGuffey, A. G. R. Thomas, W. Schumaker, T. Matsuoka, V. Chvykov, F. J. Dollar, G. Kalintchenko, V. Yanovsky, A. Maksimchuk, K. Krushelnick, V. Y. Bychenkov, I. V. Glazyrin, and A. V. Karpeev, Phys. Rev. Lett. 104, 025004 (2010).
[CrossRef]

Goddet, J. P.

K. T. Phuoc, S. Corde, C. Thaury, V. Malka, A. Tafzi, J. P. Goddet, R. C. Shah, S. Sebban, and A. Rousse, Nat. Photonics 6, 308 (2012).
[CrossRef]

Golovin, G.

C. Liu, J. Zhang, S. Chen, G. Golovin, S. Banerjee, B. Zhao, N. Powers, I. Ghebregziabher, and D. Umstadter, Opt. Lett. 39, 80 (2014).
[CrossRef]

C. Liu, S. Banerjee, J. Zhang, S. Chen, K. Brown, J. Mills, N. Powers, B. Zhao, G. Golovin, I. Ghebregziabher, and D. Umstadter, Proc. SPIE 8599, 859919 (2013).
[CrossRef]

S. Chen, N. D. Powers, I. Ghebregziabher, C. M. Maharjan, C. Liu, G. Golovin, S. Banerjee, J. Zhang, N. Cunningham, A. Moorti, S. Clarke, S. Pozzi, and D. P. Umstadter, Phys. Rev. Lett. 110, 155003 (2013).
[CrossRef]

N. D. Powers, I. Ghebregziabher, G. Golovin, C. Liu, S. Chen, S. Banerjee, J. Zhang, and D. P. Umstadter, Nat. Photonics 8, 28 (2013).
[CrossRef]

He, P.

I. Pogorelsky, I. Ben-Zvi, T. Hirose, S. Kashiwagi, V. Yakimenko, K. Kusche, P. Siddons, J. Skaritka, T. Kumita, A. Tsunemi, T. Omori, J. Urakawa, M. Washio, K. Yokoya, T. Okugi, Y. Liu, P. He, and D. Cline, Phys. Rev. ST Accel. Beams 3, 090702 (2000).

Hirose, T.

I. Pogorelsky, I. Ben-Zvi, T. Hirose, S. Kashiwagi, V. Yakimenko, K. Kusche, P. Siddons, J. Skaritka, T. Kumita, A. Tsunemi, T. Omori, J. Urakawa, M. Washio, K. Yokoya, T. Okugi, Y. Liu, P. He, and D. Cline, Phys. Rev. ST Accel. Beams 3, 090702 (2000).

Joshi, C.

A. Pak, K. A. Marsh, S. F. Martins, W. Lu, W. B. Mori, and C. Joshi, Phys. Rev. Lett. 104, 025003 (2010).
[CrossRef]

Kalintchenko, G.

C. McGuffey, A. G. R. Thomas, W. Schumaker, T. Matsuoka, V. Chvykov, F. J. Dollar, G. Kalintchenko, V. Yanovsky, A. Maksimchuk, K. Krushelnick, V. Y. Bychenkov, I. V. Glazyrin, and A. V. Karpeev, Phys. Rev. Lett. 104, 025004 (2010).
[CrossRef]

Kalmykov, S. Y.

S. Y. Kalmykov, A. Beck, X. Davoine, E. Lefebvre, and B. A. Shadwick, New J. Phys. 14, 033025 (2012).
[CrossRef]

Karpeev, A. V.

C. McGuffey, A. G. R. Thomas, W. Schumaker, T. Matsuoka, V. Chvykov, F. J. Dollar, G. Kalintchenko, V. Yanovsky, A. Maksimchuk, K. Krushelnick, V. Y. Bychenkov, I. V. Glazyrin, and A. V. Karpeev, Phys. Rev. Lett. 104, 025004 (2010).
[CrossRef]

Kashiwagi, S.

I. Pogorelsky, I. Ben-Zvi, T. Hirose, S. Kashiwagi, V. Yakimenko, K. Kusche, P. Siddons, J. Skaritka, T. Kumita, A. Tsunemi, T. Omori, J. Urakawa, M. Washio, K. Yokoya, T. Okugi, Y. Liu, P. He, and D. Cline, Phys. Rev. ST Accel. Beams 3, 090702 (2000).

Krushelnick, K.

C. McGuffey, A. G. R. Thomas, W. Schumaker, T. Matsuoka, V. Chvykov, F. J. Dollar, G. Kalintchenko, V. Yanovsky, A. Maksimchuk, K. Krushelnick, V. Y. Bychenkov, I. V. Glazyrin, and A. V. Karpeev, Phys. Rev. Lett. 104, 025004 (2010).
[CrossRef]

Kumita, T.

I. Pogorelsky, I. Ben-Zvi, T. Hirose, S. Kashiwagi, V. Yakimenko, K. Kusche, P. Siddons, J. Skaritka, T. Kumita, A. Tsunemi, T. Omori, J. Urakawa, M. Washio, K. Yokoya, T. Okugi, Y. Liu, P. He, and D. Cline, Phys. Rev. ST Accel. Beams 3, 090702 (2000).

Kusche, K.

I. Pogorelsky, I. Ben-Zvi, T. Hirose, S. Kashiwagi, V. Yakimenko, K. Kusche, P. Siddons, J. Skaritka, T. Kumita, A. Tsunemi, T. Omori, J. Urakawa, M. Washio, K. Yokoya, T. Okugi, Y. Liu, P. He, and D. Cline, Phys. Rev. ST Accel. Beams 3, 090702 (2000).

Lambert, G.

S. Corde, K. T. Phuoc, G. Lambert, R. Fitour, V. Malka, A. Rousse, A. Beck, and E. Lefebvre, Rev. Mod. Phys. 85, 1 (2013).
[CrossRef]

Leemans, W.

E. Esarey, C. Schroeder, and W. Leemans, Rev. Mod. Phys. 81, 1229 (2009).
[CrossRef]

Leemans, W. P.

P. Catravas, E. Esarey, and W. P. Leemans, Meas. Sci. Technol. 12, 1828 (2001).
[CrossRef]

Lefebvre, E.

S. Corde, K. T. Phuoc, G. Lambert, R. Fitour, V. Malka, A. Rousse, A. Beck, and E. Lefebvre, Rev. Mod. Phys. 85, 1 (2013).
[CrossRef]

S. Y. Kalmykov, A. Beck, X. Davoine, E. Lefebvre, and B. A. Shadwick, New J. Phys. 14, 033025 (2012).
[CrossRef]

Liesfeld, B.

H. Schwoerer, B. Liesfeld, H. P. Schlenvoigt, K. U. Amthor, and R. Sauerbrey, Phys. Rev. Lett. 96, 014802 (2006).
[CrossRef]

Liu, C.

C. Liu, J. Zhang, S. Chen, G. Golovin, S. Banerjee, B. Zhao, N. Powers, I. Ghebregziabher, and D. Umstadter, Opt. Lett. 39, 80 (2014).
[CrossRef]

N. D. Powers, I. Ghebregziabher, G. Golovin, C. Liu, S. Chen, S. Banerjee, J. Zhang, and D. P. Umstadter, Nat. Photonics 8, 28 (2013).
[CrossRef]

C. Liu, S. Banerjee, J. Zhang, S. Chen, K. Brown, J. Mills, N. Powers, B. Zhao, G. Golovin, I. Ghebregziabher, and D. Umstadter, Proc. SPIE 8599, 859919 (2013).
[CrossRef]

S. Chen, N. D. Powers, I. Ghebregziabher, C. M. Maharjan, C. Liu, G. Golovin, S. Banerjee, J. Zhang, N. Cunningham, A. Moorti, S. Clarke, S. Pozzi, and D. P. Umstadter, Phys. Rev. Lett. 110, 155003 (2013).
[CrossRef]

Liu, Y.

I. Pogorelsky, I. Ben-Zvi, T. Hirose, S. Kashiwagi, V. Yakimenko, K. Kusche, P. Siddons, J. Skaritka, T. Kumita, A. Tsunemi, T. Omori, J. Urakawa, M. Washio, K. Yokoya, T. Okugi, Y. Liu, P. He, and D. Cline, Phys. Rev. ST Accel. Beams 3, 090702 (2000).

Lu, W.

A. Pak, K. A. Marsh, S. F. Martins, W. Lu, W. B. Mori, and C. Joshi, Phys. Rev. Lett. 104, 025003 (2010).
[CrossRef]

Maharjan, C. M.

S. Chen, N. D. Powers, I. Ghebregziabher, C. M. Maharjan, C. Liu, G. Golovin, S. Banerjee, J. Zhang, N. Cunningham, A. Moorti, S. Clarke, S. Pozzi, and D. P. Umstadter, Phys. Rev. Lett. 110, 155003 (2013).
[CrossRef]

Maksimchuk, A.

C. McGuffey, A. G. R. Thomas, W. Schumaker, T. Matsuoka, V. Chvykov, F. J. Dollar, G. Kalintchenko, V. Yanovsky, A. Maksimchuk, K. Krushelnick, V. Y. Bychenkov, I. V. Glazyrin, and A. V. Karpeev, Phys. Rev. Lett. 104, 025004 (2010).
[CrossRef]

Malka, V.

S. Corde, K. T. Phuoc, G. Lambert, R. Fitour, V. Malka, A. Rousse, A. Beck, and E. Lefebvre, Rev. Mod. Phys. 85, 1 (2013).
[CrossRef]

K. T. Phuoc, S. Corde, C. Thaury, V. Malka, A. Tafzi, J. P. Goddet, R. C. Shah, S. Sebban, and A. Rousse, Nat. Photonics 6, 308 (2012).
[CrossRef]

Marsh, K. A.

A. Pak, K. A. Marsh, S. F. Martins, W. Lu, W. B. Mori, and C. Joshi, Phys. Rev. Lett. 104, 025003 (2010).
[CrossRef]

Martins, S. F.

A. Pak, K. A. Marsh, S. F. Martins, W. Lu, W. B. Mori, and C. Joshi, Phys. Rev. Lett. 104, 025003 (2010).
[CrossRef]

Matsuoka, T.

C. McGuffey, A. G. R. Thomas, W. Schumaker, T. Matsuoka, V. Chvykov, F. J. Dollar, G. Kalintchenko, V. Yanovsky, A. Maksimchuk, K. Krushelnick, V. Y. Bychenkov, I. V. Glazyrin, and A. V. Karpeev, Phys. Rev. Lett. 104, 025004 (2010).
[CrossRef]

McGuffey, C.

C. McGuffey, A. G. R. Thomas, W. Schumaker, T. Matsuoka, V. Chvykov, F. J. Dollar, G. Kalintchenko, V. Yanovsky, A. Maksimchuk, K. Krushelnick, V. Y. Bychenkov, I. V. Glazyrin, and A. V. Karpeev, Phys. Rev. Lett. 104, 025004 (2010).
[CrossRef]

Mills, J.

C. Liu, S. Banerjee, J. Zhang, S. Chen, K. Brown, J. Mills, N. Powers, B. Zhao, G. Golovin, I. Ghebregziabher, and D. Umstadter, Proc. SPIE 8599, 859919 (2013).
[CrossRef]

Moorti, A.

S. Chen, N. D. Powers, I. Ghebregziabher, C. M. Maharjan, C. Liu, G. Golovin, S. Banerjee, J. Zhang, N. Cunningham, A. Moorti, S. Clarke, S. Pozzi, and D. P. Umstadter, Phys. Rev. Lett. 110, 155003 (2013).
[CrossRef]

Mori, W. B.

A. Pak, K. A. Marsh, S. F. Martins, W. Lu, W. B. Mori, and C. Joshi, Phys. Rev. Lett. 104, 025003 (2010).
[CrossRef]

Okugi, T.

I. Pogorelsky, I. Ben-Zvi, T. Hirose, S. Kashiwagi, V. Yakimenko, K. Kusche, P. Siddons, J. Skaritka, T. Kumita, A. Tsunemi, T. Omori, J. Urakawa, M. Washio, K. Yokoya, T. Okugi, Y. Liu, P. He, and D. Cline, Phys. Rev. ST Accel. Beams 3, 090702 (2000).

Omori, T.

I. Pogorelsky, I. Ben-Zvi, T. Hirose, S. Kashiwagi, V. Yakimenko, K. Kusche, P. Siddons, J. Skaritka, T. Kumita, A. Tsunemi, T. Omori, J. Urakawa, M. Washio, K. Yokoya, T. Okugi, Y. Liu, P. He, and D. Cline, Phys. Rev. ST Accel. Beams 3, 090702 (2000).

Pak, A.

A. Pak, K. A. Marsh, S. F. Martins, W. Lu, W. B. Mori, and C. Joshi, Phys. Rev. Lett. 104, 025003 (2010).
[CrossRef]

Phuoc, K. T.

S. Corde, K. T. Phuoc, G. Lambert, R. Fitour, V. Malka, A. Rousse, A. Beck, and E. Lefebvre, Rev. Mod. Phys. 85, 1 (2013).
[CrossRef]

K. T. Phuoc, S. Corde, C. Thaury, V. Malka, A. Tafzi, J. P. Goddet, R. C. Shah, S. Sebban, and A. Rousse, Nat. Photonics 6, 308 (2012).
[CrossRef]

Pogorelsky, I.

I. Pogorelsky, I. Ben-Zvi, T. Hirose, S. Kashiwagi, V. Yakimenko, K. Kusche, P. Siddons, J. Skaritka, T. Kumita, A. Tsunemi, T. Omori, J. Urakawa, M. Washio, K. Yokoya, T. Okugi, Y. Liu, P. He, and D. Cline, Phys. Rev. ST Accel. Beams 3, 090702 (2000).

Powers, N.

C. Liu, J. Zhang, S. Chen, G. Golovin, S. Banerjee, B. Zhao, N. Powers, I. Ghebregziabher, and D. Umstadter, Opt. Lett. 39, 80 (2014).
[CrossRef]

C. Liu, S. Banerjee, J. Zhang, S. Chen, K. Brown, J. Mills, N. Powers, B. Zhao, G. Golovin, I. Ghebregziabher, and D. Umstadter, Proc. SPIE 8599, 859919 (2013).
[CrossRef]

Powers, N. D.

N. D. Powers, I. Ghebregziabher, G. Golovin, C. Liu, S. Chen, S. Banerjee, J. Zhang, and D. P. Umstadter, Nat. Photonics 8, 28 (2013).
[CrossRef]

S. Chen, N. D. Powers, I. Ghebregziabher, C. M. Maharjan, C. Liu, G. Golovin, S. Banerjee, J. Zhang, N. Cunningham, A. Moorti, S. Clarke, S. Pozzi, and D. P. Umstadter, Phys. Rev. Lett. 110, 155003 (2013).
[CrossRef]

Pozzi, S.

S. Chen, N. D. Powers, I. Ghebregziabher, C. M. Maharjan, C. Liu, G. Golovin, S. Banerjee, J. Zhang, N. Cunningham, A. Moorti, S. Clarke, S. Pozzi, and D. P. Umstadter, Phys. Rev. Lett. 110, 155003 (2013).
[CrossRef]

Rousse, A.

S. Corde, K. T. Phuoc, G. Lambert, R. Fitour, V. Malka, A. Rousse, A. Beck, and E. Lefebvre, Rev. Mod. Phys. 85, 1 (2013).
[CrossRef]

K. T. Phuoc, S. Corde, C. Thaury, V. Malka, A. Tafzi, J. P. Goddet, R. C. Shah, S. Sebban, and A. Rousse, Nat. Photonics 6, 308 (2012).
[CrossRef]

Sauerbrey, R.

H. Schwoerer, B. Liesfeld, H. P. Schlenvoigt, K. U. Amthor, and R. Sauerbrey, Phys. Rev. Lett. 96, 014802 (2006).
[CrossRef]

Schlenvoigt, H. P.

H. Schwoerer, B. Liesfeld, H. P. Schlenvoigt, K. U. Amthor, and R. Sauerbrey, Phys. Rev. Lett. 96, 014802 (2006).
[CrossRef]

Schroeder, C.

E. Esarey, C. Schroeder, and W. Leemans, Rev. Mod. Phys. 81, 1229 (2009).
[CrossRef]

Schumaker, W.

C. McGuffey, A. G. R. Thomas, W. Schumaker, T. Matsuoka, V. Chvykov, F. J. Dollar, G. Kalintchenko, V. Yanovsky, A. Maksimchuk, K. Krushelnick, V. Y. Bychenkov, I. V. Glazyrin, and A. V. Karpeev, Phys. Rev. Lett. 104, 025004 (2010).
[CrossRef]

Schwoerer, H.

H. Schwoerer, B. Liesfeld, H. P. Schlenvoigt, K. U. Amthor, and R. Sauerbrey, Phys. Rev. Lett. 96, 014802 (2006).
[CrossRef]

Sebban, S.

K. T. Phuoc, S. Corde, C. Thaury, V. Malka, A. Tafzi, J. P. Goddet, R. C. Shah, S. Sebban, and A. Rousse, Nat. Photonics 6, 308 (2012).
[CrossRef]

Shadwick, B. A.

S. Y. Kalmykov, A. Beck, X. Davoine, E. Lefebvre, and B. A. Shadwick, New J. Phys. 14, 033025 (2012).
[CrossRef]

Shah, R. C.

K. T. Phuoc, S. Corde, C. Thaury, V. Malka, A. Tafzi, J. P. Goddet, R. C. Shah, S. Sebban, and A. Rousse, Nat. Photonics 6, 308 (2012).
[CrossRef]

Siddons, P.

I. Pogorelsky, I. Ben-Zvi, T. Hirose, S. Kashiwagi, V. Yakimenko, K. Kusche, P. Siddons, J. Skaritka, T. Kumita, A. Tsunemi, T. Omori, J. Urakawa, M. Washio, K. Yokoya, T. Okugi, Y. Liu, P. He, and D. Cline, Phys. Rev. ST Accel. Beams 3, 090702 (2000).

Skaritka, J.

I. Pogorelsky, I. Ben-Zvi, T. Hirose, S. Kashiwagi, V. Yakimenko, K. Kusche, P. Siddons, J. Skaritka, T. Kumita, A. Tsunemi, T. Omori, J. Urakawa, M. Washio, K. Yokoya, T. Okugi, Y. Liu, P. He, and D. Cline, Phys. Rev. ST Accel. Beams 3, 090702 (2000).

Tafzi, A.

K. T. Phuoc, S. Corde, C. Thaury, V. Malka, A. Tafzi, J. P. Goddet, R. C. Shah, S. Sebban, and A. Rousse, Nat. Photonics 6, 308 (2012).
[CrossRef]

Thaury, C.

K. T. Phuoc, S. Corde, C. Thaury, V. Malka, A. Tafzi, J. P. Goddet, R. C. Shah, S. Sebban, and A. Rousse, Nat. Photonics 6, 308 (2012).
[CrossRef]

Thomas, A. G. R.

C. McGuffey, A. G. R. Thomas, W. Schumaker, T. Matsuoka, V. Chvykov, F. J. Dollar, G. Kalintchenko, V. Yanovsky, A. Maksimchuk, K. Krushelnick, V. Y. Bychenkov, I. V. Glazyrin, and A. V. Karpeev, Phys. Rev. Lett. 104, 025004 (2010).
[CrossRef]

Tsunemi, A.

I. Pogorelsky, I. Ben-Zvi, T. Hirose, S. Kashiwagi, V. Yakimenko, K. Kusche, P. Siddons, J. Skaritka, T. Kumita, A. Tsunemi, T. Omori, J. Urakawa, M. Washio, K. Yokoya, T. Okugi, Y. Liu, P. He, and D. Cline, Phys. Rev. ST Accel. Beams 3, 090702 (2000).

Umstadter, D.

C. Liu, J. Zhang, S. Chen, G. Golovin, S. Banerjee, B. Zhao, N. Powers, I. Ghebregziabher, and D. Umstadter, Opt. Lett. 39, 80 (2014).
[CrossRef]

C. Liu, S. Banerjee, J. Zhang, S. Chen, K. Brown, J. Mills, N. Powers, B. Zhao, G. Golovin, I. Ghebregziabher, and D. Umstadter, Proc. SPIE 8599, 859919 (2013).
[CrossRef]

Umstadter, D. P.

S. Chen, N. D. Powers, I. Ghebregziabher, C. M. Maharjan, C. Liu, G. Golovin, S. Banerjee, J. Zhang, N. Cunningham, A. Moorti, S. Clarke, S. Pozzi, and D. P. Umstadter, Phys. Rev. Lett. 110, 155003 (2013).
[CrossRef]

N. D. Powers, I. Ghebregziabher, G. Golovin, C. Liu, S. Chen, S. Banerjee, J. Zhang, and D. P. Umstadter, Nat. Photonics 8, 28 (2013).
[CrossRef]

Urakawa, J.

I. Pogorelsky, I. Ben-Zvi, T. Hirose, S. Kashiwagi, V. Yakimenko, K. Kusche, P. Siddons, J. Skaritka, T. Kumita, A. Tsunemi, T. Omori, J. Urakawa, M. Washio, K. Yokoya, T. Okugi, Y. Liu, P. He, and D. Cline, Phys. Rev. ST Accel. Beams 3, 090702 (2000).

Washio, M.

I. Pogorelsky, I. Ben-Zvi, T. Hirose, S. Kashiwagi, V. Yakimenko, K. Kusche, P. Siddons, J. Skaritka, T. Kumita, A. Tsunemi, T. Omori, J. Urakawa, M. Washio, K. Yokoya, T. Okugi, Y. Liu, P. He, and D. Cline, Phys. Rev. ST Accel. Beams 3, 090702 (2000).

Yakimenko, V.

I. Pogorelsky, I. Ben-Zvi, T. Hirose, S. Kashiwagi, V. Yakimenko, K. Kusche, P. Siddons, J. Skaritka, T. Kumita, A. Tsunemi, T. Omori, J. Urakawa, M. Washio, K. Yokoya, T. Okugi, Y. Liu, P. He, and D. Cline, Phys. Rev. ST Accel. Beams 3, 090702 (2000).

Yanovsky, V.

C. McGuffey, A. G. R. Thomas, W. Schumaker, T. Matsuoka, V. Chvykov, F. J. Dollar, G. Kalintchenko, V. Yanovsky, A. Maksimchuk, K. Krushelnick, V. Y. Bychenkov, I. V. Glazyrin, and A. V. Karpeev, Phys. Rev. Lett. 104, 025004 (2010).
[CrossRef]

Yokoya, K.

I. Pogorelsky, I. Ben-Zvi, T. Hirose, S. Kashiwagi, V. Yakimenko, K. Kusche, P. Siddons, J. Skaritka, T. Kumita, A. Tsunemi, T. Omori, J. Urakawa, M. Washio, K. Yokoya, T. Okugi, Y. Liu, P. He, and D. Cline, Phys. Rev. ST Accel. Beams 3, 090702 (2000).

Zhang, J.

C. Liu, J. Zhang, S. Chen, G. Golovin, S. Banerjee, B. Zhao, N. Powers, I. Ghebregziabher, and D. Umstadter, Opt. Lett. 39, 80 (2014).
[CrossRef]

C. Liu, S. Banerjee, J. Zhang, S. Chen, K. Brown, J. Mills, N. Powers, B. Zhao, G. Golovin, I. Ghebregziabher, and D. Umstadter, Proc. SPIE 8599, 859919 (2013).
[CrossRef]

N. D. Powers, I. Ghebregziabher, G. Golovin, C. Liu, S. Chen, S. Banerjee, J. Zhang, and D. P. Umstadter, Nat. Photonics 8, 28 (2013).
[CrossRef]

S. Chen, N. D. Powers, I. Ghebregziabher, C. M. Maharjan, C. Liu, G. Golovin, S. Banerjee, J. Zhang, N. Cunningham, A. Moorti, S. Clarke, S. Pozzi, and D. P. Umstadter, Phys. Rev. Lett. 110, 155003 (2013).
[CrossRef]

Zhao, B.

C. Liu, J. Zhang, S. Chen, G. Golovin, S. Banerjee, B. Zhao, N. Powers, I. Ghebregziabher, and D. Umstadter, Opt. Lett. 39, 80 (2014).
[CrossRef]

C. Liu, S. Banerjee, J. Zhang, S. Chen, K. Brown, J. Mills, N. Powers, B. Zhao, G. Golovin, I. Ghebregziabher, and D. Umstadter, Proc. SPIE 8599, 859919 (2013).
[CrossRef]

Meas. Sci. Technol. (1)

P. Catravas, E. Esarey, and W. P. Leemans, Meas. Sci. Technol. 12, 1828 (2001).
[CrossRef]

Nat. Photonics (2)

K. T. Phuoc, S. Corde, C. Thaury, V. Malka, A. Tafzi, J. P. Goddet, R. C. Shah, S. Sebban, and A. Rousse, Nat. Photonics 6, 308 (2012).
[CrossRef]

N. D. Powers, I. Ghebregziabher, G. Golovin, C. Liu, S. Chen, S. Banerjee, J. Zhang, and D. P. Umstadter, Nat. Photonics 8, 28 (2013).
[CrossRef]

New J. Phys. (1)

S. Y. Kalmykov, A. Beck, X. Davoine, E. Lefebvre, and B. A. Shadwick, New J. Phys. 14, 033025 (2012).
[CrossRef]

Opt. Lett. (1)

Phys. Rev. (1)

A. Compton, Phys. Rev. 21, 483 (1923).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett. (4)

S. Chen, N. D. Powers, I. Ghebregziabher, C. M. Maharjan, C. Liu, G. Golovin, S. Banerjee, J. Zhang, N. Cunningham, A. Moorti, S. Clarke, S. Pozzi, and D. P. Umstadter, Phys. Rev. Lett. 110, 155003 (2013).
[CrossRef]

H. Schwoerer, B. Liesfeld, H. P. Schlenvoigt, K. U. Amthor, and R. Sauerbrey, Phys. Rev. Lett. 96, 014802 (2006).
[CrossRef]

C. McGuffey, A. G. R. Thomas, W. Schumaker, T. Matsuoka, V. Chvykov, F. J. Dollar, G. Kalintchenko, V. Yanovsky, A. Maksimchuk, K. Krushelnick, V. Y. Bychenkov, I. V. Glazyrin, and A. V. Karpeev, Phys. Rev. Lett. 104, 025004 (2010).
[CrossRef]

A. Pak, K. A. Marsh, S. F. Martins, W. Lu, W. B. Mori, and C. Joshi, Phys. Rev. Lett. 104, 025003 (2010).
[CrossRef]

Phys. Rev. ST Accel. Beams (1)

I. Pogorelsky, I. Ben-Zvi, T. Hirose, S. Kashiwagi, V. Yakimenko, K. Kusche, P. Siddons, J. Skaritka, T. Kumita, A. Tsunemi, T. Omori, J. Urakawa, M. Washio, K. Yokoya, T. Okugi, Y. Liu, P. He, and D. Cline, Phys. Rev. ST Accel. Beams 3, 090702 (2000).

Proc. SPIE (1)

C. Liu, S. Banerjee, J. Zhang, S. Chen, K. Brown, J. Mills, N. Powers, B. Zhao, G. Golovin, I. Ghebregziabher, and D. Umstadter, Proc. SPIE 8599, 859919 (2013).
[CrossRef]

Rev. Mod. Phys. (2)

E. Esarey, C. Schroeder, and W. Leemans, Rev. Mod. Phys. 81, 1229 (2009).
[CrossRef]

S. Corde, K. T. Phuoc, G. Lambert, R. Fitour, V. Malka, A. Rousse, A. Beck, and E. Lefebvre, Rev. Mod. Phys. 85, 1 (2013).
[CrossRef]

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (3)

Fig. 1.
Fig. 1.

Experimental setup for generation of 9 MeV γ-ray beams by all-optical ICS. BS, beam splitter; M1–M4, high-reflective 45° mirrors for 800 nm; M5, 45° dichroic mirror, high reflects 400 nm and transmits 800 nm; D-OAP, parabolic focusing mirror for the drive beam; S-OAP, parabolic focusing mirror for the scattering beam; KDP, SHG crystal; Compressor-I, compressor for the drive laser beam; Compressor-II, compressor for the scattering laser beam.

Fig. 2.
Fig. 2.

Energy and focal spot quality of the scattering beam. (a) SHG energy and enclosed energy in 1/e2 diameter with different frequency chirps. (b) Focal spot of the FTL fundamental beam (800 nm). (c) Focal spot of the SHG beam converted from an FTL IR beam. (d) Focal spot of the SHG beam converted from an IR beam with +3000fs2 chirp.

Fig. 3.
Fig. 3.

Electron and γ-ray characteristics. (a) Black curve—averaged electron beam spectrum. The y error bars show standard deviations of charge density, whereas the x error bars show energy uncertainty due to pointing fluctuations. Red curve—corresponding estimated on-axis γ-ray spectral intensity (scattering laser pulse wavelength is 400 nm). (b) Measured signal on the CsI (background-corrected) with no spatial filter; γ-ray beam divergences (FWHM) are shown on the overlaid horizontal and vertical profiles. (c) Measured signal on the CsI (background-corrected). The overlay shows a spatial filter in front of the CsI, consisting of four blocks of aluminum (7 cm thick) and one block of lead (2 cm thick).

Equations (1)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

d2ITdωdΩremc16N0a02(ωω0)32f(γ=ω4ω0),

Metrics