Experiments on the interaction of an ultra-short pulse laser with heavy-water, ice-covered copper targets, at an intensity of 2×1019 W/cm2, were performed demonstrating the generation of a “pure” deuteron beam with a divergence of 20°, maximum energy of 8 MeV, and a total of 3×1011 deuterons with energy above 1 MeV—equivalent to a conversion efficiency of 1.5% ± 0.2%. Subsequent experiments on irradiation of a B10 sample with deuterons and neutron generation from d-d reactions in a pitcher-catcher geometry, resulted in the production of 106 atoms of the positron emitter C11 and a neutron flux of (4±1)×105 neutrons/sterad, respectively.

1.
E. L.
Clark
,
K.
Krushelnick
,
J. R.
Davies
,
M.
Zepf
,
M.
Tatarakis
,
F. N.
Beg
,
M. I. K.
Santala
,
I.
Watts
, and
A. E.
Dangor
,
Phys. Rev. Lett.
84
,
670
(
2000
).
2.
A.
Maksimchuk
,
S.
Gu
,
K.
Flippo
,
D.
Umstadter
, and
V. Y.
Bychenkov
,
Phys. Rev. Lett.
84
,
4108
(
2000
).
3.
R. A.
Snavely
,
M. H.
Key
,
S. P.
Hatchett
,
T. E.
Cowan
,
M.
Roth
,
T. W.
Phillips
,
M. A.
Stoyer
,
E. A.
Henry
,
T. C.
Sangster
,
M. S.
Singh
,
S. C.
Wilks
,
A.
MacKinnon
,
A.
Offenberger
,
D. M.
Pennington
,
K.
Yasuike
,
A. B.
Langdon
,
B. F.
Lasinski
,
J.
Johnson
,
M. D.
Perry
, and
E. M.
Campbell
,
Phys. Rev. Lett.
85
,
2945
(
2000
).
4.
E. L.
Clark
,
K.
Krushelnick
,
M.
Zepf
,
F. N.
Beg
,
M.
Tatarakis
,
A.
Machacek
,
M. I. K.
Santala
,
I.
Watts
,
P. A.
Norreys
, and
A. E.
Dangor
,
Phys. Rev. Lett.
85
,
1654
(
2000
).
5.
M.
Hegelich
,
S.
Karsch
,
G.
Pretzler
,
D.
Habs
,
K.
Witte
,
W.
Guenther
,
M.
Allen
,
A.
Blazevic
,
J.
Fuchs
,
J. C.
Gauthier
,
M.
Geissel
,
P.
Audebert
,
T.
Cowan
, and
M.
Roth
,
Phys. Rev. Lett.
89
,
085002
(
2002
).
6.
M.
Borghesi
,
D. H.
Campbell
,
A.
Schiavi
,
M. G.
Haines
,
O.
Willi
,
A. J.
MacKinnon
,
P.
Patel
,
L. A.
Gizzi
,
M.
Galimberti
,
R. J.
Clarke
,
F.
Pegoraro
,
H.
Ruhl
, and
S.
Bulanov
,
Phys. Plasmas
9
,
2214
(
2002
).
7.
S. V.
Bulanov
,
T.
Zh. Esirkepov
,
V. S.
Khoroshkov
,
A. V.
Kuznetsov
, and
F.
Pegoraro
,
Phys. Lett. A
299
,
240
(
2002
).
8.
M. I. K.
Santala
,
M.
Zepf
,
F. N.
Beg
,
E. L.
Clark
,
A. E.
Dangor
,
K.
Krushelnick
,
M.
Tatarakis
,
I.
Watts
,
K. W. D.
Ledingham
,
T.
McCanny
,
I.
Spencer
,
A. C.
Machacek
,
R.
Allott
,
R. J.
Clarke
, and
P. A.
Norreys
,
Appl. Phys. Lett.
78
,
19
(
2001
).
9.
K.
Nemoto
,
A.
Maksimchuk
,
S.
Banerjee
,
K.
Flippo
,
G.
Mourou
,
D.
Umstadter
, and
V. Y.
Bychenkov
,
Appl. Phys. Lett.
78
,
595
(
2001
).
10.
P. K.
Patel
,
A. J.
Mackinnon
,
M. H.
Key
,
T. E.
Cowan
,
M. E.
Foord
,
M.
Allen
,
D. F.
Price
,
H.
Ruhl
,
P. T.
Springer
, and
R.
Stephens
,
Phys. Rev. Lett.
91
,
125004
(
2003
).
11.
M.
Roth
,
T. E.
Cowan
,
M. H.
Key
,
S. P.
Hatchett
,
C.
Brown
,
W.
Fountain
,
J.
Johnson
,
D. M.
Pennington
,
R. A.
Snavely
,
S. C.
Wilks
,
K.
Yasuike
,
H.
Ruhl
,
F.
Pegoraro
,
S. V.
Bulanov
,
E. M.
Campbell
,
M. D.
Perry
, and
H.
Powell
,
Phys. Rev. Lett.
86
,
436
(
2001
).
12.
V. Y.
Bychenkov
,
W.
Rozmus
,
A.
Maksimchuk
,
D.
Umstadter
, and
C. E.
Capjack
,
Plasma Phys. Rep.
27
,
1017
(
2001
).
13.
M. L.
Shmatov
,
Fusion Sci. Technol.
43
,
456
(
2003
).
14.
M. L.
Shmatov
,
J. Phys.: Conf. Ser.
112
,
022061
(
2008
).
15.
J. C.
Fernandez
,
J. J.
Honrubia
,
B. J.
Albright
,
K. A.
Flippo
,
D. C.
Gautier
,
B. M.
Hegelich
,
M. J.
Schmitt
,
M.
Temporal
, and
L.
Yin
,
Nucl. Fusion
49
,
065004
(
2009
).
16.
J. J.
Honrubia
,
J. C.
Fernandez
,
M.
Temporal
,
B. M.
Hegelich
, and
J.
Meyer-ter-Vehn
,
Phys. Plasmas
16
,
102701
(
2009
).
17.
J. C.
Fernandez
,
B. M.
Hegelich
,
J. A.
Cobble
,
K. A.
Flippo
,
S. A.
Letzring
,
R. P.
Johnson
,
D. C.
Gautier
,
T.
Shimada
,
G. A.
Kyrala
,
Y.
Wang
,
C. J.
Wetteland
, and
J.
Schreiber
,
Laser Part. Beams
23
,
267
(
2005
).
18.
J.
Davis
,
G. M.
Petrov
, and
T. A.
Mehlhorn
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
53
,
045013
(
2011
).
19.
X.
Yang
,
G. H.
Miley
,
K. A.
Flippo
, and
H.
Hora
,
Phys. Plasmas
18
,
032703
(
2011
).
20.
G. M.
Petrov
,
L.
Willingale
,
J.
Davis
,
T.
Petrova
,
A.
Maksimchuk
, and
K.
Krushelnick
,
Phys. Plasmas
17
,
103111
(
2010
).
21.
B.
Hou
,
J. A.
Nees
,
Z.
He
,
G.
Petrov
,
J.
Davis
,
J. H.
Easter
,
A. G. R.
Thomas
, and
K. M.
Krushelnick
,
Phys. Plasmas
18
,
040702
(
2011
).
22.
J. T.
Morrison
,
M.
Storm
,
E.
Chowdhury
,
K. U.
Akli
,
S.
Feldman
,
C.
Willis
,
R. L.
Daskalova
,
T.
Growden
,
P.
Berger
,
T.
Ditmire
,
L.
Van Woerkom
, and
R. R.
Freeman
,
Phys. Plasmas
19
,
030707
(
2012
).
23.
L.
Willingale
,
G. M.
Petrov
,
A.
Maksimchuk
,
J.
Davis
,
R. R.
Freeman
,
T.
Matsuoka
,
C. D.
Murphy
,
V. M.
Ovchinnikov
,
L.
Van Woerkom
, and
K.
Krushelnick
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
53
,
014011
(
2011
).
24.
G. M.
Petrov
and
J.
Davis
,
Comput. Phys. Commun.
179
,
868
(
2008
).
25.
G. M.
Petrov
and
J.
Davis
,
Phys. Plasmas
18
,
073102
(
2011
).
26.
P.
McKenna
,
D. C.
Carroll
,
O.
Lundth
,
F.
Nurnberg
,
K.
Markey
,
S.
Bandyopadhyay
,
D.
Batani
,
R. G.
Evans
,
R.
Jafer
,
S.
Kar
,
D.
Neely
,
D.
Pepler
,
M. N.
Quinn
,
R.
Redaelli
,
M.
Roth
,
C. G.
Wahlstrom
,
X. H.
Yuan
, and
M.
Zepf
,
Laser Part. Beams
26
,
591
(
2008
).
27.
S. C.
Wilks
,
A. B.
Langdon
,
T. E.
Cowan
,
M.
Roth
,
M.
Singh
,
S.
Hatchett
,
M. H.
Key
,
D.
Pennington
,
A.
MacKinnon
, and
R. A.
Snavely
,
Phys. Plasmas
8
,
542
(
2001
).
28.
A.
Pukhov
,
Phys. Rev. Lett.
86
,
3562
(
2001
).
29.
J.
Badziak
,
S.
Głowacz
,
S.
Jabłónski
,
P.
Parys
,
J.
Wołowski
,
H.
Hora
,
J.
Kràsa
,
L.
Làska
, and
K.
Rohlena
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
46
,
B541
(
2004
).
30.
M.
Fujimoto
,
K.
Matsukado
,
H.
Takahashi
,
Y.
Kawada
,
S.
Ohsuka
, and
S.-I.
Aoshima
,
Rev. Sci. Instrum.
80
,
113301
(
2009
).
31.
L.
Willingale
,
G. M.
Petrov
,
A.
Maksimchuk
,
J.
Davis
,
R. R.
Freeman
,
A. S.
Joglekar
,
T.
Matsuoka
,
C. D.
Murphy
,
V. M.
Ovchinnikov
,
A. G. R.
Thomas
,
L.
Van Woerkom
, and
K.
Krushelnick
,
Phys. Plasmas
18
,
083106
(
2011
).
32.
D. P.
Higginson
,
J. M.
McNaney
,
D. C.
Swift
,
T.
Bartal
,
D. S.
Hey
,
R.
Kodama
,
S.
Le Pape
,
A.
Mackinnon
,
D.
Mariscal
,
H.
Nakamura
,
N.
Nakanii
,
K. A.
Tanaka
, and
F. N.
Beg
,
Phys. Plasmas
18
,
100703
(
2011
).
You do not currently have access to this content.