Isochoric heating of solid-density matter up to a few tens of eV is of interest for investigating astrophysical or inertial fusion scenarios. Such ultra-fast heating can be achieved via the energy deposition of short-pulse laser generated electrons. Here, we report on experimental measurements of this process by means of time- and space-resolved optical interferometry. Our results are found in reasonable agreement with a simple numerical model of fast electron-induced heating.
REFERENCES
1.
F.
Floux
, D.
Cognard
, L.-G.
Denoeud
, G.
Piar
, D.
Parisot
, J. M.
Bobin
, F.
Delobeau
, and C.
Fauquignon
, Phys. Rev. A
1
, 821
(1970
).2.
M.
Tabak
, J.
Hammer
, M. E.
Glinsky
, W. L.
Kruer
, S. C.
Wilks
, J.
Woodworth
, E. M.
Campbell
, M. D.
Perry
, and R. J.
Mason
, Phys. Plasmas
1
(5
), 1626
–1634
(1994
).3.
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
).4.
L.
Romagnani
, J.
Fuchs
, M.
Borghesi
, P.
Antici
, P.
Audebert
, F.
Ceccherini
, T.
Cowan
, T.
Grismayer
, S.
Kar
, A.
Macchi
, P.
Mora
, G.
Pretzler
, A.
Schiavi
, T.
Toncian
, and O.
Willi
, Phys. Rev. Lett.
95
, 195001
(2005
).5.
T.
Toncian
, M.
Borghesi
, J.
Fuchs
, E.
d'Humières
, P.
Antici
, P.
Audebert
, E.
Brambrink
, C. A.
Cecchetti
, A.
Pipahl
, L.
Romagnani
, and O.
Willi
, Science
312
, 410
(2006
);
[PubMed]
O.
Willi
, T.
Toncian
, M.
Borghesi
, J.
Fuchs
, E.
d'Humières
, P.
Antici
, P.
Audebert
, E.
Brambrink
, C.
Cecchetti
, A.
Pipahl
, and L.
Romagnani
, Laser Part. Beams
25
(1
), 71
(2007
).6.
P.
Antici
, A.
Bacci
, C.
Benedetti
, E.
Chiadroni
, M.
Ferrario
, A. R.
Rossi
, L.
Lancia
, M.
Migliorati
, A.
Mostacci
, L.
Palumbo
, and L.
Serafini
, J. Appl. Phys.
112
, 044902
(2012
).7.
P.
Antici
, M.
Fazi
, A.
Lombardi
, M.
Migliorati
, L.
Palumbo
, P.
Audebert
, and J.
Fuchs
, J. Appl. Phys.
104
, 124901
(2008
).8.
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
).9.
A.
Mancic
, J.
Robiche
, P.
Antici
, P.
Audebert
, C.
Blancard
, P.
Combis
, F.
Dorchies
, G.
Faussurier
, S.
Fourmaux
, M.
Harmand
, R.
Kodama
, L.
Lancia
, S.
Mazevet
, M.
Nakatsutsumi
, O.
Peyrusse
, V.
Recoules
, P.
Renaudin
, R.
Shepherd
, and J.
Fuchs
, High Energy Density Phys.
6
(1
), 21
(2010
);A.
Mancic
, A.
Levy
, M.
Harmand
, M.
Nakatsutsumi
, P.
Antici
, P.
Audebert
, P.
Combis
, S.
Fourmaux
, S.
Mazevet
, O.
Peyrusse
, V.
Recoules
, P.
Renaudin
, J.
Robiche
, F.
Dorchies
, and J.
Fuchs
, Phys. Rev. Lett.
104
, 035002
(2010
).
[PubMed]
10.
P.
Antici
, J.
Fuchs
, S.
Atzeni
, A.
Benuzzi
, E.
Brambrink
, M.
Esposito
, M.
Koenig
, A.
Ravasio
, J.
Schreiber
, A.
Schiavi
, and P.
Audebert
, J. Phys. (France)
133
, 1077
(2006
).11.
S.
Ichimaru
, Rev. Mod. Phys.
54
, 1017
(1982
).12.
F.
Perez
, L.
Gremillet
, M.
Koenig
, S. D.
Baton
, P.
Audebert
, M.
Chahid
, C.
Rousseaux
, M.
Drouin
, E.
Lefebvre
, T.
Vinci
, J.
Rassuchine
, T.
Cowan
, S. A.
Gaillard
, K. A.
Flippo
, and R.
Shepherd
, Phys. Rev. Lett.
104
, 085001
(2010
).13.
A. J.
Mackinnon
, Y.
Sentoku
, P. K.
Patel
, D. W.
Price
, S.
Hatchett
, M. H.
Key
, C.
Andersen
, R.
Snavely
, and R. R.
Freeman
, Phys. Rev. Lett.
88
, 215006
(2002
).14.
S. N.
Chen
, G.
Gregori
, P. K.
Patel
, H.-K.
Chung
, R. G.
Evans
, R. R.
Freeman
, E. G.
Saiz
, S. H.
Glenzer
, S. B.
Hansen
, F. Y.
Khattak
, J. A.
King
, A. J.
Mackinnon
, M. M.
Notley
, J. R.
Pasley
, D.
Riley
, R. B.
Stephens
, R. L.
Weber
, S. C.
Wilks
, and F. N.
Beg
, Phys. Plasmas
14
, 102701
(2007
).15.
K. U.
Akli
, S. B.
Hansen
, A. J.
Kemp
, R. R.
Freeman
, F. N.
Beg
, D. C.
Clark
, S. D.
Chen
, D.
Hey
, S. P.
Hatchett
, K.
Highbarger
, E.
Giraldez
, J. S.
Green
, G.
Gregori
, K. L.
Lancaster
, T.
Ma
, A. J.
MacKinnon
, P.
Norreys
, N.
Patel
, J.
Pasley
, C.
Shearer
, R. B.
Stephens
, C.
Stoeckl
, M.
Storm
, W.
Theobald
, L. D.
Van Woerkom
, R.
Weber
, and M. H.
Key
, Phys. Rev. Lett.
100
, 165002
(2008
).16.
M.
Nakatsutsumi
, J. R.
Davies
, R.
Kodama
, J. S.
Green
, K. L.
Lancaster
, K. U.
Akli
, F. N.
Beg
, S. N.
Chen
, D.
Clark
, R. R.
Freeman
, C. D.
Gregory
, H.
Habara
, R.
Heathcote
, D. S.
Hey
, K.
Highbarger
, P.
Jaanimagi
, M. H.
Key
, K.
Krushelnick
, T.
Ma
, A.
MacPhee
, A. J.
MacKinnon
, H.
Nakamura
, R. B.
Stephens
, M.
Storm
, M.
Tampo
, W.
Theobald
, L.
Van Woerkom
, R. L.
Weber
, M. S.
Wei
, N. C.
Woolsey
, and P. A.
Norreys
, New J. Phys.
10
, 043046
(2008
).17.
P.
Audebert
, V.
Nagels
, J. P.
Geindre
, F.
Dorchies
, O.
Peyrusse
, S.
Gary
, F.
Girard
, R.
Shepherd
, J. C.
Gauthier
, and C.
Chenais-Popovics
, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf.
81
, 19
–30
(2003
).18.
L. A.
Gizzi
, A.
Giulietti
, and O.
Willi
, J. X-Ray Sci. Technol.
7
, 186
(1997
).19.
S. N.
Chen
, P. K.
Patel
, H.-K.
Chung
, A. J.
Kemp
, S.
Le Pape
, B. R.
Maddox
, S. C.
Wilks
, R. B.
Stephens
, and F. N.
Beg
, Phys. Plasmas
16
, 062701
(2009
).20.
P.
Antici
, S. N.
Chen
, L.
Gremillet
, T.
Grismayer
, P.
Mora
, P.
Audebert
, and J.
Fuchs
, Rev. Sci. Instrum.
81
, 113302
(2010
).21.
P.
Antici
, J.
Fuchs
, M.
Borghesi
, L.
Gremillet
, T.
Grismayer
, Y.
Sentoku
, E.
d'Humières
, C. A.
Cecchetti
, A.
Mancic
, A. C.
Pipahl
, O.
Willi
, P.
Mora
, and P.
Audebert
, Phys. Rev. Lett.
101
, 105004
(2008
).22.
B.
Wattellier
, J.
Fuchs
, J. P.
Zou
, K.
Abdeli
, H.
Pepin
, and C.
Haefner
, Opt. Lett.
29
, 2494
–2496
(2004
).23.
R. G.
Evans
, E. L.
Clark
, R. T.
Eagleton
, A. M.
Dunne
, R. D.
Edwards
, W. J.
Garbett
, T. J.
Goldsack
, S.
James
, C. C.
Smith
, B. R.
Thomas
, R.
Clarke
, D. J.
Neely
, and S. J.
Rose
, Appl. Phys. Lett.
86
, 191505
(2005
).24.
J. A.
Koch
, M. H.
Key
, R. R.
Freeman
, S. P.
Hatchett
, R. W.
Lee
, D.
Pennington
, R. B.
Stephens
, and M.
Tabak
, Phys. Rev. E
65
, 016410
(2001
).25.
M.
Borghesi
, J.
Fuchs
, S. V.
Bulanov
, A. J.
Mackinnon
, P. K.
Patel
, and M.
Roth
, Fusion Sci. Technol.
49
, 412
–439
(2006
); see http://www.ans.org/pubs/journals/fst/a_1159.26.
H.
Popescu
, S. D.
Baton
, F.
Amiranoff
, C.
Rousseaux
, M.
Rabec Le Gloahec
, J. J.
Santos
, L.
Gremillet
, M.
Koenig
, E.
Martinolli
, T.
Hall
, J. C.
Adam
, A.
Heron
, and D.
Batani
, Phys. Plasmas
12
, 063106
(2005
).27.
F. N.
Beg
, A. R.
Bell
, A. E.
Dangor
, C. N.
Danson
, A. P.
Fews
, M. E.
Glinsky
, B. A.
Hammel
, P.
Lee
, P. A.
Norreys
, and M.
Tatarakis
, Phys. Plasmas
4
, 447
(1997
).28.
A.
Kemp
, J.
Fuchs
, Y.
Sentoku
, V.
Sotnikov
, M.
Bakeman
, P.
Antici
, and T.
Cowan
, Phys. Rev. E
75
, 056401
(2007
).29.
30.
Y. T.
Lee
and R. M.
More
, Phys. Fluids
27
, 1273
(1984
).31.
P.
Mora
, Phys. Rev. E
72
(5
), 056401
(2005
).32.
V. Y.
Bychenkov
, V.
Novikov
, D.
Batani
, V.
Tikhonchuk
, and S. G.
Bochkarev
, Phys. Plasmas
11
, 3242
(2004
).33.
D. S.
Dorozhkina
and V. E.
Semenov
, Phys. Rev. Lett.
81
(13
), 2691
(1998
).34.
D.
Fisher
, M.
Fraenkel
, Z.
Henis
, E.
Moshe
, and S.
Eliezer
, Phys. Rev. E
65
, 016409
(2001
).35.
R. M.
More
, Atomic and Molecular Physics of Controlled Thermonuclear Fusion
, edited by C. J.
Joachain
and D. E.
Post
(Plenum Publishing Corporation
, 1983
), pp. 399
–439
.36.
K.
Eidmann
, J.
Meyer-ter-Vehn
, and T.
Schlegel
, Phys. Rev. E
62
, 01202
(2000
).37.
R. M.
More
, K. H.
Warren
, D. A.
Young
, and G. B.
Zimmerman
, Phys. Fluids
31
, 3059
(1988
).38.
B.
Rethfeld
, A.
Kaiser
, M.
Vicanek
, and G.
Simon
, Phys. Rev. B
65
, 214303
(2002
).39.
B. J.
Siwick
, J. R.
Dwyer
, R. E.
Jordan
, and R. J. D.
Miller
, Science
302
, 1382
(2003
).40.
41.
H.
Brysk
, Phys. Plasmas
16
, 927
(1974
).42.
S.
Atzeni
, Phys. Plasmas
6
, 3316
(1999
).43.
S.
Buffechoux
, M.
Nakatsutsumi
, A.
Andreev
, K.
Zeil
, T.
Burris
, G.
Sarri
, M.
Amin
, P.
Antici
, T.
Burris-Mog
, A.
Compant-La-Fontaine
, E.
d'Humières
, S.
Fourmaux
, S.
Gaillard
, F.
Gobet
, F.
Hannachi
, S.
Kraft
, A.
Mancic
, C.
Plaisir
, G.
Sarri
, M.
Tarisien
, T.
Toncian
, U.
Schramm
, M.
Tampo
, P.
Audebert
, O.
Willi
, T. E.
Cowan
, H.
Pépin
, V.
Tikhonchuk
, M.
Borghesi
, and J.
Fuchs
, Phys. Rev. Lett.
105
, 015005
(2010
).© 2013 AIP Publishing LLC.
2013
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.
