The evolution of the angular distribution of laser-generated fast electrons propagating in dense plasmas is studied by 3D numerical simulations. As resistively generated magnetic fields can strongly influence and even pinch the fast electron beam, the question of the effect on the angular distribution is of considerable interest. It was conjectured that in the limit of strong collimation, there will only be minimal changes to the angular distribution, whereas the largest reduction in the angular distribution will occur where there is only modest pinching of the fast electron beam and the beam is able to expand considerably. The results of the numerical simulations indicate this conjecture.
References
1.
S. C.
Wilks
, W. L.
Kruer
, M.
Tabak
, and A. B.
Langdon
, Phys. Rev. Lett.
69
, 1383
(1992
).2.
A.
Kemp
and L.
Divol
, Phys. Rev. Lett.
109
, 195005
(2012
).3.
A. J.
Kemp
, F.
Fiuza
, A.
Debayle
, T.
Johzaki
, W. B.
Mori
, P. K.
Patel
, Y.
Sentoku
, and L. O.
Silva
, Nucl. Fusion
54
, 054002
(2014
).4.
A. R.
Bell
and R. J.
Kingham
, Phys. Rev. Lett.
91
, 035003
(2003
).5.
A. R.
Bell
, A. P. L.
Robinson
, M.
Sherlock
, R. J.
Kingham
, and W.
Rozmus
, Plasma Phys. Controlled Fusion
48
, R37
(2006
).6.
P.
McKenna
, A. P. L.
Robinson
, D.
Neely
, M. P.
Desjarlais
, D. C.
Carroll
, M. N.
Quinn
, X. H.
Yuan
, C. M.
Brenner
, M.
Burza
, M.
Coury
et al., Phys. Rev. Lett.
106
, 185004
(2011
).7.
T. Z.
Esirkepov
, S. V.
Bulanov
, K.
Nishihara
, T.
Tajima
, F.
Pegoraro
, V. S.
Khoroshov
, K.
Mima
, H.
Daido
, Y.
Kato
, Y.
Kitagawa
et al., Phys. Rev. Lett.
89
, 175003
(2002
).8.
C. D.
Chen
, P. K.
Patel
, D. S.
Hey
, A. J.
MacKinnon
, M. H.
Key
, K. U.
Akli
, T.
Bartal
, F. N.
Beg
, S.
Chawla
, H.
Chen
et al., Phys. Plasmas
16
, 082705
(2009
).9.
I.
Pomerantz
, E.
McCary
, A. R.
Meadows
, A.
Arefiev
, A. C.
Bernstein
, C.
Chester
, J.
Cortez
, M. E.
Donovan
, G.
Dyer
, E. W.
Gaul
et al., Phys. Rev. Lett.
113
, 184801
(2014
).10.
M.
Tabak
, J.
Hammer
, M. E.
Glinksy
, W. L.
Kruer
, S. C.
Wilks
, J.
Woodworth
, E.
Campbell
, M. D.
Perry
, and R. J.
Mason
, Phys. Plasmas
1
, 1626
(1994
).11.
M.
Tabak
, D. S.
Clark
, S. P.
Hatchett
, M. H.
Key
, B. F.
Lasinski
, R. A.
Snavely
, S. C.
Wilks
, R. P. J.
Town
, R.
Stephens
, E. M.
Campbell
et al., Phys. Plasmas
12
, 057305
(2005
).12.
J.
Fuchs
, T. E.
Cowan
, P.
Audebert
, H.
Ruhl
, L.
Gremillet
, A.
Kemp
, M.
Allen
, A.
Blazevic
, J.-C.
Gauthier
, M.
Geissel
et al., Phys. Rev. Lett.
91
, 255002
(2003
).13.
A. P. L.
Robinson
, D. J.
Strozzi
, J. R.
Davies
, L.
Gremillet
, J. J.
Honrubia
, T.
Johzaki
, R. J.
Kingham
, M.
Sherlock
, and A. A.
Solodov
, Nucl. Fusion
54
, 054003
(2014
).14.
Y.
Sentoku
, E.
d'Humieres
, L.
Romagnani
, P.
Audebert
, and J.
Fuchs
, Phys. Rev. Lett.
107
, 135005
(2011
).15.
S.
Chawla
, M. S.
Wei
, R.
Mishra
, K. U.
Akli
, C. D.
Chen
, H. S.
McLean
, A.
Morace
, P. K.
Patel
, H.
Sawada
, Y.
Sentoku
et al., Phys. Rev. Lett.
110
, 025001
(2013
).16.
X. H.
Yang
, M.
Borghesi
, and A. P. L.
Robinson
, Phys. Plasmas
19
, 062702
(2012
).17.
P.
Leblanc
and Y.
Sentoku
, Phys. Rev. E
89
, 023109
(2014
).18.
D. A.
MacLellan
, D. C.
Carroll
, R. J.
Gray
, N.
Booth
, M.
Burza
, M. P.
Desjarlais
, F.
Du
, B.
Gonzalez-Izquierdo
, D.
Neely
, H. W.
Powell
et al., Phys. Rev. Lett.
111
, 095001
(2013
).19.
D. A.
MacLellan
, D. C.
Carroll
, R. J.
Gray
, N.
Booth
, M.
Burza
, M. P.
Desjarlais
, F.
Du
, D.
Neely
, H. W.
Powell
, A. P. L.
Robinson
et al., Phys. Rev. Lett.
113
, 185001
(2014
).20.
M.
Tatarakis
, J. R.
Davies
, P.
Lee
, P. A.
Norreys
, N. G.
Kassapakis
, F. N.
Beg
, A. R.
Bell
, M. G.
Haines
, and A. E.
Dangor
, Phys. Rev. Lett.
81
, 999
(1998
).21.
F.
Perez
, A.
Debayle
, J.
Honrubia
, M.
Koenig
, D.
Batani
, S. D.
Baton
, F. N.
Beg
, C.
Benedtti
, E.
Brambrink
, S.
Chawla
et al., Phys. Rev. Lett.
107
, 065004
(2011
).22.
M.
Storm
, A. A.
Solodov
, J. F.
Myatt
, D. D.
Meyerhofer
, C.
Stoeckl
, C.
Mileham
, R.
Betti
, P. M.
Nilson
, T. C.
Sangster
, W.
Theobald
et al., Phys. Rev. Lett.
102
, 235004
(2009
).23.
J. S.
Green
, V. M.
Ovchinnikov
, R. G.
Evans
, K. U.
Akli
, H.
Azechi
, F. N.
Beg
, C.
Bellei
, R. R.
Freeman
, H.
Habara
, R.
Heathcote
et al., Phys. Rev. Lett.
100
, 015003
(2008
).24.
K. L.
Lancaster
, J. S.
Green
, D. S.
Hey
, K. U.
Akli
, J. R.
Davies
, R. J.
Clarke
, R. R.
Freeman
, H.
Habara
, M. H.
Key
, R.
Kodama
et al., Phys. Rev. Lett.
98
, 125002
(2007
).25.
J. J.
Honrubia
and J.
ter Vehn
, Plasma Phys. Controlled Fusion
51
, 014008
(2009
).26.
A.
Debayle
, J. J.
Honrubia
, E.
d'Humieres
, and V. T.
Tikhonchuk
, Phys. Rev. E
82
, 036405
(2010
).27.
A. P. L.
Robinson
and M.
Sherlock
, Phys. Plasmas
14
, 083105
(2007
).28.
A. P. L.
Robinson
, H.
Schmitz
, and J.
Pasley
, Phys. Plasmas
20
, 122701
(2013
).29.
A. P. L.
Robinson
and H.
Schmitz
, Phys. Plasmas
20
, 062704
(2013
).30.
S.
Kar
, A. P. L.
Robinson
, D. C.
Carroll
, O.
Lundh
, K.
Markey
, P.
McKenna
, P.
Norreys
, and M.
Zepf
, Phys. Rev. Lett.
102
, 055001
(2009
).31.
B.
Ramakrishna
, S.
Kar
, A. P. L.
Robinson
, D. J.
Adams
, K.
Markey
, M. N.
Quinn
, X. H.
Yuan
, P.
McKenna
, K. L.
Lancaster
, J. S.
Green
et al., Phys. Rev. Lett.
105
, 135001
(2010
).32.
R.
Kodama
et al., Nature
432
, 1005
(2004
).33.
A. P. L.
Robinson
, H.
Schmitz
, J. S.
Green
, C. P.
Ridgers
, and N.
Booth
, Plasma Phys. Controlled Fusion
57
, 064004
(2015
).© 2015 AIP Publishing LLC.
2015
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.
