Picosecond metrology of laser-driven proton bursts.

Tracking primary radiation-induced processes in matter requires ultrafast sources and high precision timing. While compact laser-driven ion accelerators are seeding the development of novel high instantaneous flux applications, combining the ultrashort ion and laser pulse durations with their inherent synchronicity to trace the real-time evolution of initial damage events has yet to be realized. Here we report on the absolute measurement of proton bursts as short as 3.5±0.7 ps from laser solid target interactions for this purpose. Our results verify that laser-driven ion acceleration can deliver interaction times over a factor of hundred shorter than those of state-of-the-art accelerators optimized for high instantaneous flux. Furthermore, these observations draw ion interaction physics into the field of ultrafast science, opening the opportunity for quantitative comparison with both numerical modelling and the adjacent fields of ultrafast electron and photon interactions in matter.

Coughlan, M (författare)
Senje, LovisaLund University,Lunds universitet,Atomfysik,Fysiska institutionen,Institutioner vid LTH,Lunds Tekniska Högskola,Atomic Physics,Department of Physics,Departments at LTH,Faculty of Engineering, LTH(Swepub:lu)fysi-lss (författare)
Taylor, M (författare)
Kuschel, S (författare)
Villagomez-Bernabe, B (författare)
Stefanuik, R (författare)
Nersisyan, G (författare)
Stella, L (författare)
Kohanoff, J (författare)
Borghesi, M (författare)
Currell, F (författare)
Riley, D (författare)
Jung, D (författare)
Wahlström, Claes-GöranLund University,Lunds universitet,Atomfysik,Fysiska institutionen,Institutioner vid LTH,Lunds Tekniska Högskola,Atomic Physics,Department of Physics,Departments at LTH,Faculty of Engineering, LTH(Swepub:lu)fysi-cwa (författare)
Lewis, C L S (författare)
Zepf, M (författare)
AtomfysikFysiska institutionen (creator_code:org_t)

Ingår i:Nature Communications: Springer Science and Business Media LLC72041-1723

Av författaren/redakt...: Dromey, B; Coughlan, M; Senje, Lovisa; Taylor, M; Kuschel, S; Villagomez-Berna ...; visa fler...; Stefanuik, R; Nersisyan, G; Stella, L; Kohanoff, J; Borghesi, M; Currell, F; Riley, D; Jung, D; Wahlström, Claes ...; Lewis, C L S; Zepf, M; visa färre...

Om ämnet

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.