Report from the EPS Plasma Physics Divisional Board
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Recommended publications
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Frontiers in Plasma Physics Research: a Fifty-Year Perspective from 1958 to 2008-Ronald C
• At the Forefront of Plasma Physics Publishing for 50 Years - with the launch of Physics of Fluids in 1958, AlP has been publishing ar In« the finest research in plasma physics. By the early 1980s it had St t 5 become apparent that with the total number of plasma physics related articles published in the journal- afigure then approaching 5,000 - asecond editor would be needed to oversee contributions in this field. And indeed in 1982 Fred L. Ribe and Andreas Acrivos were tapped to replace the retiring Fran~ois Frenkiel, Physics of Fluids' founding editor. Dr. Ribe assumed the role of editor for the plasma physics component of the journal and Dr. Acrivos took on the fluid Editor Ronald C. Davidson dynamics papers. This was the beginning of an evolution that would see Physics of Fluids Resident Associate Editor split into Physics of Fluids A and B in 1989, and culminate in the launch of Physics of Stewart J. Zweben Plasmas in 1994. Assistant Editor Sandra L. Schmidt Today, Physics of Plasmas continues to deliver forefront research of the very Assistant to the Editor highest quality, with a breadth of coverage no other international journal can match. Pick Laura F. Wright up any issue and you'll discover authoritative coverage in areas including solar flares, thin Board of Associate Editors, 2008 film growth, magnetically and inertially confined plasmas, and so many more. Roderick W. Boswell, Australian National University Now, to commemorate the publication of some of the most authoritative and Jack W. Connor, Culham Laboratory Michael P. Desjarlais, Sandia National groundbreaking papers in plasma physics over the past 50 years, AlP has put together Laboratory this booklet listing many of these noteworthy articles. -
AUSTRALIA Serguei VLADIMIROV University of Sydney School Of
AUSTRALIA Serguei VLADIMIROV University of Sydney School of Physics School of Physics, University of Sydney 2006 SYDNEY E-mail: [email protected] AUSTRIA Martin HEYN Technische Universitaet Graz Institut fuer Theoretische Physik Petersgasse 16 A-8010 GRAZ E-mail: [email protected] Codrina IONITA-SCHRITTWIESER Leopold-Franzens University Innsbruck Institute for Ion Physics Technikerstr. 25 A-6020 INNSBRUCK (Tyrol) E-mail: [email protected] Ivan IVANOV Technical University Graz Institute of Theoretical Physics Petersgasse 16 A-8010 GRAZ E-mail: [email protected] Nikola JELIC Theoretical Physics A-6020 INNSBRUCK E-mail: [email protected] Gerald KAMELANDER Atominstitut der Österreichischen Universität Stadionallée 2 A1020 VIENNA E-mail: [email protected] Alexander KENDL University of Innsbruck Institute for Theoretical Physics Technikerstrasse 25 6020 INNSBRUCK E-mail: [email protected] Winfried KERNBICHLER Technische Universitaet Graz Institut fuer Theoretische Physik Petersgasse 16 8010 GRAZ E-mail: [email protected] Siegbert KUHN University of Innsbruck Department of Theoretical Physics Technikerstrasse 25 A-6020 INNSBRUCK E-mail: [email protected] Roman SCHRITTWIESER Leopold-Franzens University Innsbruck Institute for Ion Physics Technikerstr. 25 A-6020 INNSBRUCK (Tyrol) E-mail: [email protected] Viktor YAVORSKIJ University of Innsbruck Institute for Theoretical Physics Technikerstrasse 25 A-6020 INNSBRUCK E-mail: [email protected] BELGIUM Douglas BARTLETT European Commission DG Research 1150 BRUSSELS E-mail: [email protected] Susana CLEMENT LORENZO European Commission DG Research, Directorate Energy 200 Rue de la Loi 1049 BRUXELLES E-mail: [email protected] Charles JOACHAIN Université Libre de Bruxelles Physique Théorique Campus Plaine CP 227, Bd. -
Mémoire D'habilitation À Diriger Des Recherches
MÉMOIRE D'HABILITATION À DIRIGER DES RECHERCHES Université Pierre et Marie Curie, Paris 6 Spécialité PHYSIQUE présenté par Antoine Bret Université Castilla-La-Mancha, Espagne INSTABILITES FAISCEAU PLASMA EN REGIME RELATIVISTE Soutenance le 25 mars 2009, devant le jury composé de Rapporteurs Reinhard Schlickeiser Ruhr-University, Bochum, Allemagne Robert Bingham Rutherford Appleton Laboratory, Oxford, UK Jean-Marcel Rax Ecole Polytechnique, Palaiseau, France Examinateurs François Amiranoff Paris VI - Ecole Polytechnique, Palaiseau, France Guy Bonnaud CEA, Saclay, France Patrick Mora Ecole Polytechnique, Palaiseau, France Michel Tagger CNRS, Orléans, France Beam-plasma instabilities in the relativistic regime Antoine Bret ETSI Industriales, Universidad de Castilla-La Mancha, 13071 Ciudad Real, Spain and Instituto de Investigaciones Energ¶eticas y Aplicaciones Industriales, Campus Universitario de Ciudad Real, 13071 Ciudad Real, Spain. 1 - 2 To Isabel, Claude and Roberto 3 - 4 Contents I. Introduction 7 II. General Formalism 9 III. Cold Fluid Model: Mode Hierarchy, Collisions and Arbitrary Magnetization 11 IV. Relativistic kinetic theory - waterbag distributions 14 V. Kinetic theory with Maxwell-JÄuttnerdistribution functions 16 VI. Fluid model and Mathematica Notebook 18 VII. Some scenarios including protons beams 24 VIII. Various works on the ¯lamentation instability 26 IX. Conclusions and perspectives 30 References 33 Curriculum and Publications Main Publications 5 - 6 I. INTRODUCTION This document briefly exposes my scienti¯c works since my PhD. The ¯rst topic I got in touch with in my career had to do with Stopping Power of swift clusters in a plasma. Stopping Power calculations are among the timeless subjects in plasma physics, due to the richness and universality of the problem. -
1- Publications
J. Fuchs - publications PUBLICATIONS - JULIEN FUCHS, as of August 28, 2017 H-index: 42 q PUBLICATIONS IN PEER-REVIEWED JOURNALS: My publications are listed with the following color code: w/o color for publications associed to the research mainly driven by my group (“SPRINT”1), blue for the publications performed jointly, but led by other groups, green for publications I did before having my own group (during my first years at CNRS when I was working in the group of C. Labaune), and in grey for the publications I did during my PhD. Student and postdoctoral advisees are underlined. Submitted publications D. P. Higginson, B. Khiar, G. Revet, J. Béard, M. Blecher, M. Borghesi, K. Burdonov, S. N. Chen, E. Filippov, D. Khaghani, K. Naughton, H. Pépin, S. Pikuz, O. Portugall, C. Riconda, R. Riquier, R. Rodriguez, S. N. Ryazantsev, I. Yu. Skobelev, A. Soloviev, M. Starodubtsev, T. Vinci, O. Willi, A. Ciardi, and J. Fuchs « Enhancement of quasi-stationary shocks and heating via temporal-staging in a magnetized, laser-plasma jet » in review at Phys. Rev. Lett. M. Nakatsutsumi, Y. Sentoku, S. N. Chen, S. Buffechoux, A. Kon, A. Korzhimanov, L. Gremillet, B. Atherton, P. Audebert, M. Geissel, L. Hurd, M. Kimmel, P. Rambo, M. Schollmeier, J. Schwarz, M. Starodubtsev, R. Kodama, and J. Fuchs « On magnetic inhibition of laser-driven, sheath-accelerated high-energy protons » in review at Nat. Comm. P. Antici, E. Boella, S.N. Chen, M. Barberio, J. Böker, F. Cardelli, M. Glesser, L. Romagnani, M. Sciscio, M. Starodubtsev, O. Willi, J.C. Kieffer, H. Pépin, L. -
Lettre D'information De La Fédération De Recherche Lasers Et Plasmas (FR2707)
N° 6 10 juillet 2009 Lettre d'information de la Fédération de Recherche Lasers et Plasmas (FR2707) __________________________________________________________________________ Sommaire L’équipe en charge de l’Institut Lasers et Plasmas vient d’être formée, de même que se sont précisés récemment les contours des groupes de travail de la Fédération de Recherche Lasers et Plasmas, et nous ouvrons cette nouvelle édition par la description des responsabilités correspondantes. Le Forum bi-annuel tient une place importante dans les activités de la Fédération, et on trouvera ici un bref compte-rendu de l’édition 2009 qui s’est tenue à Giens en juin. De même quelques mentions sont faites de réunions des groupes de travail de la Fédération ou de diverses conférences passées ou à venir. Enfin on signale les appels à projets d’expériences du LULI (sur le point de se clore) et d’Alisé (date limite : fin septembre 2009). __________________________________________________________________________ Les responsabilités au sein de l'Institut Lasers et Plasmas La nouvelle organisation du Groupement d'Intérêt Scientifique « Institut Lasers et Plasmas » (ILP), définie dans une convention signée le 16 janvier 2009, a été mise en place ce 9 juillet lors d’une réunion conjointe de son Comité des Tutelles et du Comité des directeurs de laboratoires. On rappelle tout d’abord que l'ILP a une mission générale de coordination des activités lasers et plasmas au niveau national, et s’appuie en particulier sur : 1. la Fédération de Recherche Lasers et Plasmas (FLP), dont -
Optimierung Und Anwendung Der Beschleunigung Von Elektronen in Relativistischen Laser-Plasmen
Optimierung und Anwendung der Beschleunigung von Elektronen in relativistischen Laser-Plasmen Inaugural-Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf vorgelegt von Thomas Königstein aus Düsseldorf Düsseldorf, Juni 2013 Aus dem Institut für Laser- und Plasmaphysik der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf Gedruckt mit der Genehmigung der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf Referent: Prof. Dr. Georg Pretzler Institut für Laser- und Plasmaphysik Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf Korreferent: Prof. Dr. Alexander Pukhov Institut für Theoretische Physik Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf Tag der mündlichen Prüfung: 12.07.2013 Zusammenfassung Diese Dissertation beschäftigt sich mit Experimenten und Simulationen zu der 3 Beschleunigung von Elektronen auf relativistische Energien (bis γe ≈ 10 ) durch Strukturen in Plasmen, welche durch ultrakurze Laserpulse (Pulsdauer < 10−14 s) erzeugt werden. Im ersten Teil dieser Arbeit werden Experimente in einem Parameterraum diskutiert, in dem quasi-monoenergetische Elektronenpakete aus unterkritischen (gasförmigen) Plasmen erzeugt und mit analytischen Skalierungen verglichen werden. Prognostiziert wurde dieses Regime 2002 von Pukhov und Meyer-ter-Vehn in [183] und experimentell erstmals demonstriert in 2004 [150]. Ein Hauptaugenmerk bei der Generierung der Elektronenpakete liegt in dieser Arbeit auf der Optimierung der Stabilität der Energie und der Strahlrichtung -
Osaka University ILE Osaka University of California Table of Contents
Osaka University ILE Osaka University of California Table of Contents 1. Members of Governing Committee …………ⅱ 2. Sponsors …………ⅶ 3. Endorsements …………ⅷ 4. Exhibitors …………ⅸ 5. Technical Program …………ⅹⅱ 6. Abstracts …………1 7. Index …………405 8. Floor Map …………416 9. Time Table …………418 −i− Members of Governing Committee IFSA Co-Chairs Hiroshi Azechi, Osaka University, Japan Edward Moses, Lawrence Livermore National Laboratory, USA Patrick Mora, Institut Lasers et Plasmas, France Organizing Co-Chairs Ryosuke Kodama, Osaka University, Japan William Goldstein, Lawrence Livermore National Laboratory, USA Sylvie Jacquemot, Laboratoire pour l'Utilisation des Lasers Intenses, France Sponsoring Organizations Institute of Laser Engineering, Osaka University, Japan University of California, USA Institut Lasers et Plasmas, France Co-Organizations National Institute for Fusion Science, Japan Kansai Photon Science Institute, Japan Atomic Energy Agency, Japan −ii− Local Organizing Committee (LOC) Chair Hiroshi Azechi, Osaka University Vice Chairs Masataka Nishi, Japan Atomic Energy Agency Akio Komori, National Institute for Fusion Science Members Hiroyuki Daido, Japan Atomic Energy Agency Takuma Endo, Hiroshima University Masayuki Fujita, Institute for Laser Technology Etsuo Fujiwara, University of Hyogo Kazuhiro Hanada, Kyushu University Masanori Hangyo, Osaka University Akira Hiruma, Research Foundation for Opto-Science and Technology / Hamamatsu Photonics Hiroshi Horiike, Osaka University Kazuhiko Horioka, Tokyo Institute of Technology Tetsuya Ishikawa, RIKEN -
Laser-Driven Ion Acceleration from Carbon Nano-Targets with Ti:Sa Laser Systems
Laser-Driven Ion Acceleration From Carbon Nano-Targets With Ti:Sa Laser Systems Jianhui Bin München 2015 Laser-Driven Ion Acceleration From Carbon Nano-Targets With Ti:Sa Laser Systems Jianhui Bin Dissertation angefertigt am Max-Planck-Institut für Quantenoptik an der Fakultät für Physik der Ludwig–Maximilians–Universität München vorgelegt von Jianhui Bin aus Hunan, China München, den 09.04.2015 Erstgutachter: Prof. Dr. Jörg Schreiber Zweitgutachter: Prof. Dr. Matt Zepf Tag der mündlichen Prüfung: 19.06.2015 Zusammenfassung In den letzten Jahrzehnten hat die Erzeugung von Laserimpulsen mit relativistischen In- tensitäten eine hohe Aufmerksamkeit seit auf sich gezogen. Im Jahr 2000 haben bereits mehrere Gruppen von Forschern gezeigt, dass Protonen mit bis zu 58 MeV kinetischer Energie mit geringer transversaler Emittanz in Pikosekunden-Zeitskalen aus Festkörpern mit einigen µm Dicke beschleunigt werden können. Diese einzigartigen Eigenschaften Laser-beschleunigter Ionenstrahlen sind hervorragend für eine Vielzahl neuartiger An- wendungen geeignet. Gleichzeitig kompliziert die große Winkel- und Energiestreuung klassische Anwendungen, die auf konventionellen Beschleunigern beruhen. Die Verwendung von Nano-Targets als Laser-Ionenquelle bietet eine Reihe von Vorteilen gegenüber µm dicken Folien. Die hier vorgestellte Doktorarbeit hat sich zum Ziel gesetzt Lasergetriebene Ionenbeschleunigung mit Kohlenstoff-Nano-Targets zu demonstrieren und deren Nutzbarkeit für biologische Studien zu evaluieren. Zwei neuartige Nano-Targets werden vorgestellt: Nm dünne Diamantartige Kohlenstoff (DLC) Folien und Schaumtar- gets aus Kohlenstoff Nanoröhrchen (CNF). Beide wurden im technologischen Labor der Ludwig-Maximilians Universität München hergestellt. Mit DLC Folien konnten hoch kollimierte Ionenstrahlen mit extrem geringer Divergenz von 2◦, eine Größenordnung kleiner im Vergleich zu µm dicken Folien, gezeigt werden. -
Advanced Simulations and Optimization of Intense Laser Interactions
Advanced Simulations and Optimization of Intense Laser Interactions DISSERTATION Presented in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree Doctor of Philosophy in the Graduate School of The Ohio State University By Joseph Richard Harrison Smith, B.A., M.S. Graduate Program in Physics The Ohio State University 2020 Dissertation Committee: Professor Chris Orban, Advisor Professor Enam A. Chowdhury Professor Douglass W. Schumacher Professor Richard J. Furnstahl c Copyright by Joseph Richard Harrison Smith 2020 Abstract 1This work uses computer simulations to investigate intense laser-plasma interactions. First, we use two-dimensional particle-in-cell (PIC) simulations and simple analytic models to in- vestigate the laser-plasma interaction known as ponderomotive steepening. When normally incident laser light reflects at the critical surface of a plasma, the resulting standing elec- tromagnetic wave modifies the electron density profile via the ponderomotive force, which creates peaks in the electron density separated by approximately half of the laser wave- length. What is less well studied is how this charge imbalance accelerates ions towards the electron density peaks, modifying the ion density profile of the plasma. Idealized PIC sim- ulations with an extended underdense plasma shelf are used to isolate the dynamics of ion density peak growth for a 42 fs pulse from an 800 nm laser with an intensity of 1018 W cm−2. These simulations exhibit sustained longitudinal electric fields of 200 GV m−1, which pro- duce counter-steaming populations of ions reaching a few keV in energy. We compare these simulations to theoretical models, and we explore how ion energy depends on factors such as the plasma density and the laser wavelength, pulse duration, and intensity. -
Laser-Driven Ion Acceleration from Carbon Nano-Targets with Ti:Sa Laser Systems
Laser-Driven Ion Acceleration From Carbon Nano-Targets With Ti:Sa Laser Systems Jianhui Bin München 2015 Laser-Driven Ion Acceleration From Carbon Nano-Targets With Ti:Sa Laser Systems Jianhui Bin Dissertation angefertigt am Max-Planck-Institut für Quantenoptik an der Fakultät für Physik der Ludwig–Maximilians–Universität München vorgelegt von Jianhui Bin aus Hunan, China München, den 09.04.2015 Erstgutachter: Prof. Dr. Jörg Schreiber Zweitgutachter: Prof. Dr. Matt Zepf Tag der mündlichen Prüfung: 19.06.2015 Zusammenfassung In den letzten Jahrzehnten hat die Erzeugung von Laserimpulsen mit relativistischen In- tensitäten eine hohe Aufmerksamkeit seit auf sich gezogen. Im Jahr 2000 haben bereits mehrere Gruppen von Forschern gezeigt, dass Protonen mit bis zu 58 MeV kinetischer Energie mit geringer transversaler Emittanz in Pikosekunden-Zeitskalen aus Festkörpern mit einigen µm Dicke beschleunigt werden können. Diese einzigartigen Eigenschaften Laser-beschleunigter Ionenstrahlen sind hervorragend für eine Vielzahl neuartiger An- wendungen geeignet. Gleichzeitig kompliziert die große Winkel- und Energiestreuung klassische Anwendungen, die auf konventionellen Beschleunigern beruhen. Die Verwendung von Nano-Targets als Laser-Ionenquelle bietet eine Reihe von Vorteilen gegenüber µm dicken Folien. Die hier vorgestellte Doktorarbeit hat sich zum Ziel gesetzt Lasergetriebene Ionenbeschleunigung mit Kohlenstoff-Nano-Targets zu demonstrieren und deren Nutzbarkeit für biologische Studien zu evaluieren. Zwei neuartige Nano-Targets werden vorgestellt: Nm dünne Diamantartige Kohlenstoff (DLC) Folien und Schaumtar- gets aus Kohlenstoff Nanoröhrchen (CNF). Beide wurden im technologischen Labor der Ludwig-Maximilians Universität München hergestellt. Mit DLC Folien konnten hoch kollimierte Ionenstrahlen mit extrem geringer Divergenz von 2◦, eine Größenordnung kleiner im Vergleich zu µm dicken Folien, gezeigt werden.