Compact laser-driven plasma X-ray source for time-resolved diffraction, spectroscopy and imaging experiments at ELI Beamlines

. 2025 Mar 01 ; 32 (Pt 2) : 486-495. [epub] 20250219

Status PubMed-not-MEDLINE Jazyk angličtina Země Spojené státy americké Médium print-electronic

Typ dokumentu časopisecké články

Perzistentní odkaz   https://www.medvik.cz/link/pmid39969113

Grantová podpora
CZ.02.1.01/0.0/0.0/16_019/0000789 European Regional Development Fund
SVV-2024-260720 Grantová Agentura, Univerzita Karlova
113-10/252615 Grantová Agentura, Univerzita Karlova
EP/X020657/1 Engineering and Physical Sciences Research Council
RGS/R1/231027 Royal Society

In this work, experimentally measured characteristics of a kilohertz laser-driven Cu plasma X-ray source that was recently commissioned at the ELI Beamlines facility are reported. The source can be driven either by an in-house developed high-contrast sub-20 fs near-infrared terawatt laser based on optical parametric chirped-pulse amplification technology or by a more conventional Ti:sapphire laser delivering 12 mJ and 45 fs pulses. The X-ray source parameters obtained with the two driving lasers are compared. A measured photon flux of the order up to 1012 Kα photons s-1 (4π)-1 is reported. Furthermore, experimental platforms for ultrafast X-ray diffraction and X-ray absorption and emission spectroscopy based on the reported source are described.

Zobrazit více v PubMed

Abela, R., Beaud, P., van Bokhoven, J. A., Chergui, M., Feurer, T., Haase, J., Ingold, G., Johnson, S. L., Knopp, G., Lemke, H., Milne, C. J., Pedrini, B., Radi, P., Schertler, G., Standfuss, J., Staub, U. & Patthey, L. (2017). PubMed PMC

Afshari, M., Krumey, P., Menn, D., Nicoul, M., Brinks, F., Tarasevitch, A. & Sokolowski-Tinten, K. (2020). PubMed PMC

Altarelli, M. (2011).

Ansari, A., Berendzen, J., Bowne, S. F., Frauenfelder, H., Iben, I. E., Sauke, T. B., Shyamsunder, E. & Young, R. D. (1985). PubMed PMC

Antipenkov, R., Boge, R., Erdman, E., Greco, M., Green, J. T., Grenfell, A., Horáček, M., Hubka, Z., Indra, L., Majer, K., Mazanec, T., Mazurek, P., Naylon, J., Novák, J., Šobr, V., Spaček, A., Strkula, P., Szuba, W., Tykalewicz, B., Bakule, P. & Rus, B. (2021).

Arnlund, D., Johansson, L. C., Wickstrand, C., Barty, A., Williams, G. J., Malmerberg, E., Davidsson, J., Milathianaki, D., DePonte, D. P., Shoeman, R. L., Wang, D., James, D., Katona, G., Westenhoff, S., White, T. A., Aquila, A., Bari, S., Berntsen, P., Bogan, M., van Driel, T. B., Doak, R. B., Kjaer, K. S., Frank, M., Fromme, R., Grotjohann, I., Henning, R., Hunter, M. S., Kirian, R. A., Kosheleva, I., Kupitz, C., Liang, M., Martin, A. V., Nielsen, M. M., Messerschmidt, M., Seibert, M. M., Sjöhamn, J., Stellato, F., Weierstall, U., Zatsepin, N. A., Spence, J. C. H., Fromme, P., Schlichting, I., Boutet, S., Groenhof, G., Chapman, H. N. & Neutze, R. (2014).

Arvai, A. (2015).

Azamoum, Y., Clady, R., Ferré, A., Gambari, M., Utéza, O. & Sentis, M. (2018). PubMed

Brinkmann, L. U. L. & Hub, J. S. (2016). PubMed PMC

Brunel, F. (1987). PubMed

Cammarata, M., Eybert, L., Ewald, F., Reichenbach, W., Wulff, M., Anfinrud, P., Schotte, F., Plech, A., Kong, Q., Lorenc, M., Lindenau, B., Räbiger, J. & Polachowski, S. (2009). PubMed

Chapman, H. N., Caleman, C. & Timneanu, N. (2014). PubMed PMC

Chaulagain, U., Lamač, M., Raclavský, M., Khakurel, K. P., Rao, K. H., Ta-Phuoc, K., Bulanov, S. V. & Nejdl, J. (2022).

Chen, H., Chen, X., Liu, X., Hu, J., Bai, P., Gui, J., Yang, X., Xia, K., Wu, F., Zhang, Z., Liu, Y., Wang, X., Xu, Y. & Leng, Y. (2024).

Chen, L. M., Kando, M., Ma, J., Kotaki, H., Fukuda, Y., Hayashi, Y., Daito, I., Homma, T., Ogura, K., Mori, M., Pirozhkov, A. S., Koga, J., Daido, H., Bulanov, S. V., Kimura, T., Tajima, T. & Kato, Y. (2007). PubMed

Chen, L. M., Wang, W. M., Kando, M., Hudson, L. T., Liu, F., Lin, X. X., Ma, J. L., Li, Y. T., Bulanov, S. V., Tajima, T., Kato, Y., Sheng, Z. M. & Zhang, J. (2010).

Donath, T., Šišak Jung, D., Burian, M., Radicci, V., Zambon, P., Fitch, A. N., Dejoie, C., Zhang, B., Ruat, M., Hanfland, M., Kewish, C. M., van Riessen, G. A., Naumenko, D., Amenitsch, H., Bourenkov, G., Bricogne, G., Chari, A. & Schulze-Briese, C. (2023). PubMed PMC

Doriese, W. B., Abbamonte, P., Alpert, B. K., Bennett, D. A., Denison, E. V., Fang, Y., Fischer, D. A., Fitzgerald, C. P., Fowler, J. W., Gard, J. D., Hays-Wehle, J. P., Hilton, G. C., Jaye, C., McChesney, J. L., Miaja-Avila, L., Morgan, K. M., Joe, Y. I., O’Neil, G. C., Reintsema, C. D., Rodolakis, F., Schmidt, D. R., Tatsuno, H., Uhlig, J., Vale, L. R., Ullom, J. N. & Swetz, D. S. (2017). PubMed

Eder, D. C., Pretzler, G., Fill, E., Eidmann, K. & Saemann, A. (2000).

Enquist, H., Jurgilaitis, A., Jarnac, A., Bengtsson, Å. U. J., Burza, M., Curbis, F., Disch, C., Ekström, J. C., Harb, M., Isaksson, L., Kotur, M., Kroon, D., Lindau, F., Mansten, E., Nygaard, J., Persson, A. I. H., Pham, V. T., Rissi, M., Thorin, S., Tu, C.-M., Wallén, E., Wang, X., Werin, S. & Larsson, J. (2018). PubMed PMC

Fanselow, R., Wach, A., Błachucki, W. & Szlachetko, J. (2022).

Fardin, L., Pulnova, Y., Parkman, T., Baranová, I., Fourmaux, S., Armstrong, C., Fratini, M., Chaulagain, U., Nejdl, J., Angelov, B., Batey, D. J., Olivo, A. & Cipiccia, S. (2024).

Feng, J., Engelhorn, K., Cho, B. I., Lee, H. J., Greaves, M., Weber, C. P., Falcone, R. W., Padmore, H. A. & Heimann, P. A. (2010).

Forslund, D. W., Kindel, J. M. & Lee, K. (1977).

Freyer, B., Zamponi, F., Juvé, V., Stingl, J., Woerner, M., Elsaesser, T. & Chergui, M. (2013). PubMed

Garman, E. F. & Weik, M. (2023). PubMed

Henke, B. L., Gullikson, E. M. & Davis, J. C. (1993).

Holtz, M., Hauf, C., Weisshaupt, J., Salvador, A.-A. H., Woerner, M. & Elsaesser, T. (2017). PubMed PMC

Iqbal, M., Ijaz, M., Stiel, H., Noh, D. Y. & Janulewicz, K. A. (2015).

Ivanov, K. A., Uryupina, D. S., Volkov, R. V., Shkurinov, A. P., Ozheredov, I. A., Paskhalov, A. A., Eremin, N. V. & Savel’ev, A. B. (2011).

Khakurel, K. P., Žoldák, G., Angelov, B. & Andreasson, J. (2024). PubMed PMC

Kieffer, J. C., Jiang, Z., Ikhlef, A., Cote, C. Y. & Peyrusse, O. (1996).

Kim, C. D., Pillet, S., Wu, G., Fullagar, W. K. & Coppens, P. (2002). PubMed

Klureza, M. A., Pulnova, Y., Von Stetten, D., Owen, R. L., Beddard, G. S., Pearson, A. R. & Yorke, B. A. (2024). PubMed

Koç, A., Hauf, C., Woerner, M., von Grafensteın, L., Ueberschaer, D., Bock, M., Griebner, U. & Elsaesser, T. (2021). PubMed

Koralek, J. D., Kim, J. B., Brůža, P., Curry, C. B., Chen, Z., Bechtel, H. A., Cordones, A. A., Sperling, P., Toleikis, S., Kern, J. F., Moeller, S. P., Glenzer, S. H. & DePonte, D. P. (2018). PubMed PMC

Labat, M., Brubach, J.-B., Ciavardini, A., Couprie, M.-E., Elkaim, E., Fertey, P., Ferte, T., Hollander, P., Hubert, N., Jal, E., Laulhé, C., Luning, J., Marcouillé, O., Moreno, T., Morin, P., Polack, F., Prigent, P., Ravy, S., Ricaud, J.-P., Roy, P., Silly, M., Sirotti, F., Taleb, A., Tordeux, M.-A. & Nadji, A. (2018). PubMed

Legall, H., Stiel, H., Arkadiev, V. & Bjeoumikhov, A. A. (2006). PubMed

Leonarski, F., Redford, S., Mozzanica, A., Lopez-Cuenca, C., Panepucci, E., Nass, K., Ozerov, D., Vera, L., Olieric, V., Buntschu, D., Schneider, R., Tinti, G., Froejdh, E., Diederichs, K., Bunk, O., Schmitt, B. & Wang, M. (2018). PubMed

Li, M., Huang, K., Chen, L., Yan, W., Tao, M., Zhao, J., Ma, Y., Li, Y. & Zhang, J. (2017).

Li, X., Gu, L., Zong, F., Zhang, J. & Yang, Q. (2015).

Linde, D. V. D., Sokolowski-Tinten, K., Blome, Ch., Dietrich, C., Tarasevitch, A., Cavalleri, A. & Squier, J. A. (2001).

Liu, J., Wang, J., Shan, B., Wang, C. & Chang, Z. (2003).

Lu, W., Nicoul, M., Shymanovich, U., Tarasevitch, A., Horn-von Hoegen, M., von der Linde, D. & Sokolowski-Tinten, K. (2024). PubMed

Malzer, W., Schlesiger, C. & Kanngießer, B. (2021).

Mattern, M., Pudell, J.-E., Laskin, G., Von Reppert, A. & Bargheer, M. (2021). PubMed PMC

Meents, A., Reime, B., Kaiser, M., Wang, X.-Y., Abela, R., Weckert, E. & Schulze-Briese, C. (2009).

Montel, M. (1957).

Mozzanica, A., Andrä, M., Barten, R., Bergamaschi, A., Chiriotti, S., Brückner, M., Dinapoli, R., Fröjdh, E., Greiffenberg, D., Leonarski, F., Lopez-Cuenca, C., Mezza, D., Redford, S., Ruder, C., Schmitt, B., Shi, X., Thattil, D., Tinti, G., Vetter, S. & Zhang, J. (2018).

Murnane, M. M., Kapteyn, H. C., Rosen, M. D. & Falcone, R. W. (1991). PubMed

Nass, K. (2019). PubMed PMC

Nass, K., Gorel, A., Abdullah, M. M. V., Martin, A., Kloos, M., Marinelli, A., Aquila, A., Barends, T. R. M., Decker, F.-J., Bruce Doak, R., Foucar, L., Hartmann, E., Hilpert, M., Hunter, M. S., Jurek, Z., Koglin, J. E., Kozlov, A., Lutman, A. A., Kovacs, G. N., Roome, C. M., Shoeman, R. L., Santra, R., Quiney, H. M., Ziaja, B., Boutet, S. & Schlichting, I. (2020). PubMed PMC

Nazarkin, A., Morak, A., Uschmann, I., Förster, E. & Sauerbrey, R. (2004). PubMed

Németh, Z., Szlachetko, J., Bajnóczi, É. G. & Vankó, G. (2016). PubMed

Picchiotti, A., Precek, M., Zymaková, A., Erichlandwehr, T., Liu, Y., Wiste, T., Kahan, P., Fernandez-Cuesta, I. & Andreasson, J. (2023). PubMed PMC

Prigent, P., Hollander, P., Labat, M., Couprie, M. E., Marlats, J. L., Laulhé, C., Luning, J., Moreno, T., Morin, P., Nadji, A., Polack, F., Ravy, S., Silly, M. & Sirotti, F. (2013).

Qiang, J., Byrd, J. M., Feng, J. & Huang, G. (2009).

Reich, C., Laperle, C. M., Li, X., Ahr, B., Benesch, F. & Rose-Petruck, C. G. (2007). PubMed

Reich, Ch., Gibbon, P., Uschmann, I. & Förster, E. (2000). PubMed

Rischel, C., Rousse, A., Uschmann, I., Albouy, P.-A., Geindre, J.-P., Audebert, P., Gauthier, J.-C., Fröster, E., Martin, J.-L. & Antonetti, A. (1997).

Rousse, A., Antonetti, A., Audebert, P., Santos, A. D., Fallies, F., Geindre, J. P., Grillon, G., Mysyrowicz, A. & Gauthier, J. C. (1994). PubMed

Rousse, A., Audebert, P., Geindre, J. P., Falliès, F., Gauthier, J. C., Mysyrowicz, A., Grillon, G. & Antonetti, A. (1994). PubMed

Rus, B., Bakule, P., Kramer, D., Korn, G., Green, J. T., Nóvak, J., Fibrich, M., Batysta, F., Thoma, J., Naylon, J., Mazanec, T., Vítek, M., Barros, R., Koutris, E., Hřebíček, J., Polan, J., Baše, R., Homer, P., Košelja, M., Havlíček, T., Honsa, A., Novák, M., Zervos, C., Korous, P., Laub, M. & Houžvička, J. (2013).

Schick, D., Bojahr, A., Herzog, M., von Korff Schmising, C., Shayduk, R., Leitenberger, W., Gaal, P. & Bargheer, M. (2012). PubMed

Schietinger, T. (2018).

Schmidt, M. (2019).

Shymanovich, U., Nicoul, M., Sokolowski-Tinten, K., Tarasevitch, A., Michaelsen, C. & von der Linde, D. (2008).

Sokaras, D., Weng, T.-C., Nordlund, D., Alonso-Mori, R., Velikov, P., Wenger, D., Garachtchenko, A., George, M., Borzenets, V., Johnson, B., Rabedeau, T. & Bergmann, U. (2013). PubMed PMC

Strickland, D. & Mourou, G. (1985).

Szlachetko, J., Nachtegaal, M., de Boni, E., Willimann, M., Safonova, O., Sa, J., Smolentsev, G., Szlachetko, M., van Bokhoven, J. A., Dousse, J., Hoszowska, J., Kayser, Y., Jagodzinski, P., Bergamaschi, A., Schmitt, B., David, C. & Lücke, A. (2012). PubMed

Tavella, F., Schmid, K., Ishii, N., Marcinkevičius, A., Veisz, L. & Krausz, F. (2005).

Teubner, U., Uschmann, I., Gibbon, P., Altenbernd, D., Förster, E., Feurer, T., Theobald, W., Sauerbrey, R., Hirst, G., Key, M. H., Lister, J. & Neely, D. (1996). PubMed

Toufexis, F. & Dolgashev, V. (2019).

Weisshaupt, J., Juvé, V., Holtz, M., Ku, S., Woerner, M., Elsaesser, T., Ališauskas, S., Pugžlys, A. & Baltuška, A. (2014).

Zamponi, F., Ansari, Z., Korff Schmising, C., Rothhardt, P., Zhavoronkov, N., Woerner, M., Elsaesser, T., Bargheer, M., Trobitzsch-Ryll, T. & Haschke, M. (2009).

Zhang, B. B., Sun, S. S., Sun, D. R. & Tao, Y. (2014). PubMed

Zhao, D., You, P., Yang, J., Yu, J., Zhang, H., Liao, M. & Hu, J. (2022).

Zhavoronkov, N., Gritsai, Y., Bargheer, M., Woerner, M., Elsaesser, T., Zamponi, F., Uschmann, I. & Förster, E. (2005). PubMed

Zhavoronkov, N., Gritsai, Y., Korn, G. & Elsaesser, T. (2004).

Zymaková, A., Khakurel, K., Picchiotti, A., Błachucki, W., Szlachetko, J., Rebarz, M., Uhlig, J. & Andreasson, J. (2020). PubMed PMC

Zymaková, A., Precek, M., Picchiotti, A., Błachucki, W., Zymak, I., Szlachetko, J., Vankó, G., Németh, Z., Sá, J., Wiste, T. & Andreasson, J. (2023). PubMed PMC

Najít záznam

Citační ukazatele

Pouze přihlášení uživatelé

Možnosti archivace

Nahrávání dat ...