A kilo-tesla level, quasi-static magnetic field (B-field), which is generated with an intense laser-driven capacitor-coil target, was measured by proton deflectometry with a proper plasma shielding. Proton deflectometry is a direct and reliable method to diagnose strong, mm3-scale laser-produced B-field; however, this was not successful in the previous experiment. A target-normal-sheath-accelerated proton beam is deflected by Lorentz force in the laser-produced magnetic field with the resulting deflection pattern recorded on a radiochromic film stack. A 610 ± 30 T of B-field amplitude was inferred by comparing the experimental proton pattern with Monte-Carlo calculations. The amplitude and temporal evolutions of the laser-generated B-field were also measured by a differential magnetic probe, independently confirming the proton deflectometry measurement results.
References
1.
D. J.
Strozzi
, M.
Tabak
, D. J.
Larson
, L.
Divol
, A. J.
Kemp
, C.
Bellei
, M. M.
Marinak
, and M. H.
Key
, Phys. Plasmas
19
, 072711
(2012
).2.
H.
Cai
, S.
Zhu
, and X. T.
He
, Phys. Plasmas
20
, 072701
(2013
).3.
W.-M.
Wang
, P.
Gibbon
, Z.-M.
Sheng
, and Y.-T.
Li
, Phys. Rev. Lett.
114
, 015001
(2015
).4.
T.
Johzaki
, T.
Taguchi
, Y.
Sentoku
, A.
Sunahara
, H.
Nagatomo
, H.
Sakagami
, K.
Mima
, S.
Fujioka
, and H.
Shiraga
, Nucl. Fusion
55
, 053022
(2015
).5.
D. T. T.
Wickramasinghe
and L.
Ferrario
, Publ. Astron. Soc. Pac.
112
, 873
(2000
).6.
S.
Vennes
, G. D.
Schmidt
, L.
Ferrario
, D. J.
Christian
, D. T.
Wickramasinghe
, and A.
Kawka
, Astrophys. J.
593
, 1040
(2003
).7.
K. M.
Vanlandingham
, G. D.
Schmidt
, D. J.
Eisenstein
, H. C.
Harris
, S. F.
Anderson
, P. B.
Hall
, J.
Liebert
, D. P.
Schneider
, N. M.
Silvestri
, G. S.
Stinson
, and M. A.
Wolfe
, Astron. J.
130
, 734
(2005
).8.
B.
Giacomazzo
, J.
Zrake
, P. C.
Duffell
, A. I.
MacFadyen
, and R.
Perna
, Astrophys. J.
809
, 39
(2015
).9.
R.
Keppens
, O.
Porth
, R.
Monceau-Baroux
, and S.
Walg
, Plasma Phys. Controlled Fusion
55
, 124038
(2013
).10.
J. M.
Stone
and T.
Gardiner
, Phys. Fluids
19
, 094104
(2007
).11.
T.
Sano
, T.
Inoue
, and K.
Nishihara
, Phys. Rev. Lett.
111
, 205001
(2013
).12.
B. N.
Murdin
, J.
Li
, M. L. Y.
Pang
, E. T.
Bowyer
, K. L.
Litvinenko
, S. K.
Clowes
, H.
Engelkamp
, C. R.
Pidgeon
, I.
Galbraith
, N. V.
Abrosimov
, H.
Riemann
, S. G.
Pavlov
, H.-W.
Hübers
, and P. G.
Murdin
, Nat. Commun.
4
, 1469
(2013
).13.
R. H.
Garstang
, Rep. Prog. Phys.
40
, 105
(1977
).14.
H. J.
Schneider-Muntau
, J.
Toth
, and H. W.
Weijers
, IEEE Trans. Appl. Supercond.
14
, 1245
(2004
).15.
O.
Portugall
, N.
Puhlmann
, H. U.
Müller
, M.
Barczewski
, I.
Stolpe
, and M.
von Ortenberg
, J. Phys. D: Appl. Phys.
32
, 2354
(1999
).16.
J. W.
Shearer
, F. F.
Abraham
, C. M.
Aplin
, B. P.
Benham
, J. E.
Faulkner
, F. C.
Ford
, M. M.
Hill
, C. A.
McDonald
, W. H.
Stephens
, D. J.
Steinberg
, and J. R.
Wilson
, J. Appl. Phys.
39
, 2102
(1968
).17.
M.
Hohenberger
, P.-Y.
Chang
, G.
Fiksel
, J. P.
Knauer
, R.
Betti
, F. J.
Marshall
, D. D.
Meyerhofer
, F. H.
Séguin
, and R. D.
Petrasso
, Phys. Plasmas
19
, 056306
(2012
).18.
H.
Daido
, F.
Miki
, K.
Mima
, M.
Fujita
, K.
Sawai
, H.
Fujita
, Y.
Kitagawa
, S.
Nakai
, and C.
Yamanaka
, Phys. Rev. Lett.
56
, 846
(1986
).19.
C.
Courtois
, A. D.
Ash
, D. M.
Chambers
, R. A. D.
Grundy
, and N. C.
Woolsey
, J. Appl. Phys.
98
, 054913
(2005
).20.
S.
Fujioka
, Z.
Zhang
, K.
Ishihara
, K.
Shigemori
, Y.
Hironaka
, T.
Johzaki
, A.
Sunahara
, N.
Yamamoto
, H.
Nakashima
, T.
Watanabe
, H.
Shiraga
, H.
Nishimura
, and H.
Azechi
, Sci. Rep.
3
, 1170
(2013
).21.
J. J.
Santos
, M.
Bailly-Grandvaux
, L.
Giuffrida
, P.
Forestier-Colleoni
, S.
Fujioka
, Z.
Zhang
, P.
Korneev
, R.
Bouillaud
, S.
Dorard
, D.
Batani
, M.
Chevrot
, J. E.
Cross
, R.
Crowston
, J.-L.
Dubois
, J.
Gazave
, G.
Gregori
, E.
d'Humières
, S.
Hulin
, K.
Ishihara
, S.
Kojima
, E.
Loyez
, J.-R.
Marquès
, A.
Morace
, P.
Nicolaï
, O.
Peyrusse
, A.
Poyé
, D.
Raffestin
, J.
Ribolzi
, M.
Roth
, G.
Schaumann
, F.
Serres
, V. T.
Tikhonchuk
, P.
Vacar
, and N.
Woolsey
, New J. Phys.
17
, 083051
(2015
).22.
W. W.
Wang
, J.
Teng
, J.
Chen
, H. B.
Cai
, S. K.
He
, W. M.
Zhou
, L. Q.
Shan
, F.
Lu
, Y. C.
Wu
, W.
Hong
, D. X.
Liu
, B.
Bi
, F.
Zhang
, D. X.
Liu
, F. B.
Xue
, B. Y.
Li
, B.
Zhang
, Y. L.
He
, W.
He
, J. L.
Jiao
, K. G.
Dong
, F. Q.
Zhang
, Z. G.
Deng
, Z. M.
Zhang
, B.
Cui
, D.
Han
, K. N.
Zhou
, X. D.
Wang
, Z. Q.
Zhao
, L. F.
Cao
, B. H.
Zhang
, X. T.
He
, and Y. Q.
Gu
, “Proton radiography of magnetic field produced by ultra-intense laser irradiating capacity-coil target
,” Plasma Phys.
(submitted);W. W.
Wang
, J.
Teng
, J.
Chen
, H. B.
Cai
, S. K.
He
, W. M.
Zhou
, L. Q.
Shan
, F.
Lu
, Y. C.
Wu
, W.
Hong
, D. X.
Liu
, B.
Bi
, F.
Zhang
, D. X.
Liu
, F. B.
Xue
, B. Y.
Li
, B.
Zhang
, Y. L.
He
, W.
He
, J. L.
Jiao
, K. G.
Dong
, F. Q.
Zhang
, Z. G.
Deng
, Z. M.
Zhang
, B.
Cui
, D.
Han
, K. N.
Zhou
, X. D.
Wang
, Z. Q.
Zhao
, L. F.
Cao
, B. H.
Zhang
, X. T.
He
, and Y. Q.
Gu
,preprint arXiv:1411.5933.23.
See http://www.esrf.eu/Accelerators/Groups/InsertionDevices/Software/Radia for details about magnetostatic code RADIA.
24.
A. B.
Zylstra
, C. K.
Li
, H. G.
Rinderknecht
, F. H.
Séguin
, R. D.
Petrasso
, C.
Stoeckl
, D. D.
Meyerhofer
, P.
Nilson
, T. C.
Sangster
, S.
Le Pape
, A.
MacKinnon
, and P.
Patel
, Rev. Sci. Instrum.
83
, 013511
(2012
).25.
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
).26.
M.
Passoni
, L.
Bertagna
, and A.
Zani
, New J. Phys.
12
, 045012
(2010
).27.
See http://www.srim.org/ for details about SRIM (The Stopping and Range of Ions in Matter).
© 2016 AIP Publishing LLC.
2016
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.
