Here, we extend flatbed scanner calibrations of GafChromic EBT3, MD-V3, and HD-V2 radiochromic films using high-precision x-ray irradiation and monoenergetic proton bombardment. By computing a visibility parameter based on fractional errors, optimal dose ranges and transitions between film types are identified. The visibility analysis is used to design an ideal radiochromic film stack for the proton energy spectrum expected from the interaction of a petawatt laser with a cryogenic hydrogen jet target.
REFERENCES
1.
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
).2.
J. C.
Fernández
, 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
).3.
S. V.
Bulanov
, T. Z.
Esirkepov
, V. S.
Khoroshkov
, A. V.
Kuznetsov
, and F.
Pegoraro
, Phys. Lett. A
299
, 240
(2002
).4.
V.
Malka
, S.
Fritzler
, E.
Lefebvre
, E.
d’Humières
, R.
Ferrand
, G.
Grillon
, C.
Albaret
, S.
Meyroneinc
, J.-P.
Chambaret
, A.
Antonetti
, and D.
Hulin
, Med. Phys.
31
, 1587
(2004
).5.
T.
Tajima
, D.
Habs
, and X.
Yan
, Reviews of Accelerator Science and Technology
, Medical Applications of Accelerators Vol. 2 (World Scientific
, 2009
), p. 201
.6.
E. S.
Diffenderfer
, I. I.
Verginadis
, M. M.
Kim
, K.
Shoniyozov
, A.
Velalopoulou
, D.
Goia
, M.
Putt
, S.
Hagan
, S.
Avery
, K.
Teo
, W.
Zou
, A.
Lin
, S.
Swisher-McClure
, C.
Koch
, A. R.
Kennedy
, A.
Minn
, A.
Maity
, T. M.
Busch
, L.
Dong
, C.
Koumenis
, J.
Metz
, and K. A.
Cengel
, Int. J. Radiat. Oncol., Biol., Phys.
106
, 440
(2020
).7.
N.
Esplen
, M.
Mendonca
, and M.
Bazalova-Carter
, “Physics and biology of ultrahigh dose-rate (FLASH) radiotherapy: a topical review
,” Phys. Med. Biol.
(to be published) (2020
).8.
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
).9.
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
).10.
M.
Gauthier
, S. N.
Chen
, A.
Levy
, P.
Audebert
, C.
Blancard
, T.
Ceccotti
, M.
Cerchez
, D.
Doria
, V.
Floquet
, E.
Lamour
, C.
Peth
, L.
Romagnani
, J.-P.
Rozet
, M.
Scheinder
, R.
Shepherd
, T.
Toncian
, D.
Vernhet
, O.
Willi
, M.
Borghesi
, G.
Faussurier
, and J.
Fuchs
, Phys. Rev. Lett.
110
, 135003
(2013
).11.
A. B.
Zylstra
, J. A.
Frenje
, P. E.
Grabowski
, C. K.
Li
, G. W.
Collins
, P.
Fitzsimmons
, S.
Glenzer
, F.
Graziani
, S. B.
Hansen
, S. X.
Hu
, M. G.
Johnson
, P.
Keiter
, H.
Reynolds
, J. R.
Rygg
, F. H.
Séguin
, and R. D.
Petrasso
, Phys. Rev. Lett.
114
, 215002
(2015
).12.
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
).13.
P.
Patel
, A.
Mackinnon
, M.
Key
, T.
Cowan
, M.
Foord
, M.
Allen
, D.
Price
, H.
Ruhl
, P.
Springer
, and R.
Stephens
, Phys. Rev. Lett.
91
, 125004
(2003
).14.
A.
Pelka
, G.
Gregori
, D. O.
Gericke
, J.
Vorberger
, S. H.
Glenzer
, M. M.
Günther
, K.
Harres
, R.
Heathcote
, A. L.
Kritcher
, N. L.
Kugland
, B.
Li
, M.
Makita
, J.
Mithen
, D.
Neely
, C.
Niemann
, A.
Otten
, D.
Riley
, G.
Schaumann
, M.
Schollmeier
, A.
Tauschwitz
, and M.
Roth
, Phys. Rev. Lett.
105
, 265701
(2010
).15.
A. J.
Mackinnon
, P. K.
Patel
, R. P.
Town
, M. J.
Edwards
, T.
Phillips
, S. C.
Lerner
, D. W.
Price
, D.
Hicks
, M. H.
Key
, S.
Hatchett
, S. C.
Wilks
, M.
Borghesi
, L.
Romagnani
, S.
Kar
, T.
Toncian
, G.
Pretzler
, O.
Willi
, M.
Koenig
, E.
Martinolli
, S.
Lepape
, A.
Benuzzi-Mounaix
, P.
Audebert
, J. C.
Gauthier
, J.
King
, R.
Snavely
, R. R.
Freeman
, and T.
Boehlly
, Rev. Sci. Instrum.
75
, 3531
(2004
).16.
M.
Borghesi
, A.
Schiavi
, D. H.
Campbell
, M. G.
Haines
, O.
Willi
, A. J.
Mackinnon
, P.
Patel
, M.
Galimberti
, and L. A.
Gizzi
, Rev. Sci. Instrum.
74
, 1688
(2003
).17.
E.
Breschi
, M.
Borghesi
, M.
Galimberti
, D.
Giulietti
, L. A.
Gizzi
, and L.
Romagnani
, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A
522
, 190
(2004
).18.
D. S.
Hey
, M. H.
Key
, A. J.
Mackinnon
, A. G.
MacPhee
, P. K.
Patel
, R. R.
Freeman
, L. D.
Van Woerkom
, and C. M.
Castaneda
, Rev. Sci. Instrum.
79
, 053501
(2008
).19.
F.
Nürnberg
, M.
Schollmeier
, E.
Brambrink
, A.
Blažević
, D. C.
Carroll
, K.
Flippo
, D. C.
Gautier
, M.
Geißel
, K.
Harres
, B. M.
Hegelich
, O.
Lundh
, K.
Markey
, P.
McKenna
, D.
Neely
, J.
Schreiber
, and M.
Roth
, Rev. Sci. Instrum.
80
, 033301
(2009
).20.
D.
Kirby
, S.
Green
, F.
Fiorini
, D.
Parker
, L.
Romagnani
, D.
Doria
, S.
Kar
, C.
Lewis
, M.
Borghesi
, H.
Palmans
et al., Laser Part. Beams
29
, 231
(2011
).21.
P. R.
Bolton
, M.
Borghesi
, C.
Brenner
, D. C.
Carroll
, C.
De Martinis
, F.
Fiorini
, A.
Flacco
, V.
Floquet
, J.
Fuchs
, P.
Gallegos
, D.
Giove
, J. S.
Green
, S.
Green
, B.
Jones
, D.
Kirby
, P.
McKenna
, D.
Neely
, F.
Nuesslin
, R.
Prasad
, S.
Reinhardt
, M.
Roth
, U.
Schramm
, G. G.
Scott
, S.
Ter-Avetisyan
, M.
Tolley
, G.
Turchetti
, and J. J.
Wilkens
, Phys. Med.
30
, 255
(2014
).22.
M.
Bazalova-Carter
, M.
Liu
, B.
Palma
, M.
Dunning
, D.
McCormick
, E.
Hemsing
, J.
Nelson
, K.
Jobe
, E.
Colby
, A. C.
Koong
, S.
Tantawi
, V.
Dolgashev
, P. G.
Maxim
, and B. W.
Loo
, Jr., Med. Phys.
42
, 1606
(2015
).23.
P. R.
Almond
, P. J.
Biggs
, B. M.
Coursey
, W. F.
Hanson
, M. S.
Huq
, R.
Nath
, and D. W. O.
Rogers
, Med. Phys.
26
, 1847
(1999
).24.
Y.
Feng
, H. F.
Tiedje
, K.
Gagnon
, and R.
Fedosejevs
, Rev. Sci. Instrum.
89
, 043511
(2018
).25.
S.
Devic
, J.
Seuntjens
, E.
Sham
, E. B.
Podgorsak
, C. R.
Schmidtlein
, A. S.
Kirov
, and C. G.
Soares
, Med. Phys.
32
, 2245
(2005
).26.
S.
Devic
, Phys. Med.
27
, 122
(2011
).27.
S. N.
Chen
, M.
Gauthier
, M.
Bazalova-Carter
, S.
Bolanos
, S.
Glenzer
, R.
Riquier
, G.
Revet
, P.
Antici
, A.
Morabito
, A.
Propp
, M.
Starodubtsev
, and J.
Fuchs
, Rev. Sci. Instrum.
87
, 073301
(2016
).28.
X. H.
Xu
, Q.
Liao
, M. J.
Wu
, Y. X.
Geng
, D. Y.
Li
, J. G.
Zhu
, C. C.
Li
, R. H.
Hu
, Y. R.
Shou
, Y. H.
Chen
, H. Y.
Lu
, W. J.
Ma
, Y. Y.
Zhao
, K.
Zhu
, C.
Lin
, and X. Q.
Yan
, Rev. Sci. Instrum.
90
, 033306
(2019
).29.
J. H.
Bin
, Q.
Ji
, P. A.
Seidl
, D.
Raftrey
, S.
Steinke
, A.
Persaud
, K.
Nakamura
, A.
Gonsalves
, W. P.
Leemans
, and T.
Schenkel
, Rev. Sci. Instrum.
90
, 053301
(2019
).30.
M.
Schollmeier
, M.
Geissel
, A. B.
Sefkow
, and K. A.
Flippo
, Rev. Sci. Instrum.
85
, 043305
(2014
).31.
M.
Vadrucci
, G.
Esposito
, C.
Ronsivalle
, R.
Cherubini
, F.
Marracino
, R. M.
Montereali
, L.
Picardi
, M.
Piccinini
, M.
Pimpinella
, M. A.
Vincenti
, and C.
De Angelis
, Med. Phys.
42
, 4678
(2015
).32.
M.
Najafi
, G.
Geraily
, A.
Shirazi
, M.
Esfahani
, and J.
Teimouri
, Med. Dosim.
42
, 159
(2017
).33.
S.
Aldelaijan
and S.
Devic
, Phys. Med.
49
, 112
(2018
).34.
A.
Yogo
, K.
Mima
, N.
Iwata
, S.
Tosaki
, A.
Morace
, Y.
Arikawa
, S.
Fujioka
, T.
Johzaki
, Y.
Sentoku
, H.
Nishimura
, A.
Sagisaka
, K.
Matsuo
, N.
Kamitsukasa
, S.
Kojima
, H.
Nagatomo
, M.
Nakai
, H.
Shiraga
, M.
Murakami
, S.
Tokita
, J.
Kawanaka
, N.
Miyanaga
, K.
Yamanoi
, T.
Norimatsu
, H.
Sakagami
, S. V.
Bulanov
, K.
Kondo
, and H.
Azechi
, Sci. Rep.
7
, 42451
(2017
).35.
D.
Mariscal
, T.
Ma
, S. C.
Wilks
, A. J.
Kemp
, G. J.
Williams
, P.
Michel
, H.
Chen
, P. K.
Patel
, B. A.
Remington
, M.
Bowers
, L.
Pelz
, M. R.
Hermann
, W.
Hsing
, D.
Martinez
, R.
Sigurdsson
, M.
Prantil
, A.
Conder
, J.
Lawson
, M.
Hamamoto
, P.
Di Nicola
, C.
Widmayer
, D.
Homoelle
, R.
Lowe-Webb
, S.
Herriot
, W.
Williams
, D.
Alessi
, D.
Kalantar
, R.
Zacharias
, C.
Haefner
, N.
Thompson
, T.
Zobrist
, D.
Lord
, N.
Hash
, A.
Pak
, N.
Lemos
, M.
Tabak
, C.
McGuffey
, J.
Kim
, F. N.
Beg
, M. S.
Wei
, P.
Norreys
, A.
Morace
, N.
Iwata
, Y.
Sentoku
, D.
Neely
, G. G.
Scott
, and K.
Flippo
, Phys. Plasmas
26
, 043110
(2019
).36.
F.
Fiuza
, M.
Marti
, R. A.
Fonseca
, L. O.
Silva
, J.
Tonge
, J.
May
, and W. B.
Mori
, Plasma Phys. Controlled Fusion
53
, 074004
(2011
).37.
M.
Gauthier
, J. B.
Kim
, C. B.
Curry
, B.
Aurand
, E. J.
Gamboa
, S.
Göde
, C.
Goyon
, A.
Hazi
, S.
Kerr
, A.
Pak
, A.
Propp
, B.
Ramakrishna
, J.
Ruby
, O.
Willi
, G. J.
Williams
, C.
Rödel
, and S. H.
Glenzer
, Rev. Sci. Instrum.
87
, 11D827
(2016
).38.
L.
Obst
, S.
Göde
, M.
Rehwald
, F.-E.
Brack
, J.
Branco
, S.
Bock
, M.
Bussmann
, T. E.
Cowan
, C. B.
Curry
, F.
Fiuza
, M.
Gauthier
, R.
Gebhardt
, U.
Helbig
, A.
Huebl
, U.
Hübner
, A.
Irman
, L.
Kazak
, J. B.
Kim
, T.
Kluge
, S.
Kraft
, M.
Loeser
, J.
Metzkes
, R.
Mishra
, C.
Rödel
, H.-P.
Schlenvoigt
, M.
Siebold
, J.
Tiggesbäumker
, S.
Wolter
, T.
Ziegler
, U.
Schramm
, S. H.
Glenzer
, and K.
Zeil
, Sci. Rep.
7
, 10248
(2017
).39.
S.
Göde
, C.
Rödel
, K.
Zeil
, R.
Mishra
, M.
Gauthier
, F.-E.
Brack
, T.
Kluge
, M. J.
MacDonald
, J.
Metzkes
, L.
Obst
, M.
Rehwald
, C.
Ruyer
, H.-P.
Schlenvoigt
, W.
Schumaker
, P.
Sommer
, T. E.
Cowan
, U.
Schramm
, S.
Glenzer
, and F.
Fiuza
, Phys. Rev. Lett.
118
, 194801
(2017
).40.
K. D.
Xiao
, C. T.
Zhou
, K.
Jiang
, Y. C.
Yang
, R.
Li
, H.
Zhang
, B.
Qiao
, T. W.
Huang
, J. M.
Cao
, T. X.
Cai
, M. Y.
Yu
, S. C.
Ruan
, and X. T.
He
, Phys. Plasmas
25
, 023103
(2018
).41.
L.
Obst-Huebl
, T.
Ziegler
, F.-E.
Brack
, J.
Branco
, M.
Bussmann
, T. E.
Cowan
, C. B.
Curry
, F.
Fiuza
, M.
Garten
, M.
Gauthier
, S.
Göde
, S. H.
Glenzer
, A.
Huebl
, A.
Irman
, J. B.
Kim
, T.
Kluge
, S. D.
Kraft
, F.
Kroll
, J.
Metzkes-Ng
, R.
Pausch
, I.
Prencipe
, M.
Rehwald
, C.
Roedel
, H.-P.
Schlenvoigt
, U.
Schramm
, and K.
Zeil
, Nat. Commun.
9
, 5292
(2018
).42.
S.
Kar
, H.
Ahmed
, R.
Prasad
, M.
Cerchez
, S.
Brauckmann
, B.
Aurand
, G.
Cantono
, P.
Hadjisolomou
, C. L. S.
Lewis
, A.
Macchi
, G.
Nersisyan
, A. P. L.
Robinson
, A. M.
Schroer
, M.
Swantusch
, M.
Zepf
, O.
Willi
, and M.
Borghesi
, Nat. Commun.
7
, 10792
(2016
).43.
F.-E.
Brack
, F.
Kroll
, L.
Gaus
, C.
Bernert
, E.
Beyreuther
, T. E.
Cowan
, L.
Karsch
, S.
Kraft
, L. A.
Kunz-Schughart
, E.
Lessmann
, J.
Metzkes-Ng
, L.
Obst-Huebl
, J.
Pawelke
, M.
Rehwald
, H.-P.
Schlenvoigt
, U.
Schramm
, M.
Sobiella
, E. R.
Szabó
, T.
Ziegler
, and K.
Zeil
, Sci. Rep.
10
, 9118
(2020
).44.
C.
Ruyer
, S.
Bolaños
, B.
Albertazzi
, S. N.
Chen
, P.
Antici
, J.
Böker
, V.
Dervieux
, L.
Lancia
, M.
Nakatsutsumi
, L.
Romagnani
, R.
Shepherd
, M.
Swantusch
, M.
Borghesi
, O.
Willi
, H.
Pépin
, M.
Starodubtsev
, M.
Grech
, C.
Riconda
, L.
Gremillet
, and J.
Fuchs
, Nat. Phys.
16
, 983
–988
(2020
).45.
N. L.
Kugland
, D. D.
Ryutov
, C.
Plechaty
, J. S.
Ross
, and H.-S.
Park
, Rev. Sci. Instrum.
83
, 101301
(2012
).46.
M.
Nakatsutsumi
, Y.
Sentoku
, A.
Korzhimanov
, S. N.
Chen
, S.
Buffechoux
, A.
Kon
, B.
Atherton
, P.
Audebert
, M.
Geissel
, L.
Hurd
, M.
Kimmel
, P.
Rambo
, M.
Schollmeier
, J.
Schwarz
, M.
Starodubtsev
, L.
Gremillet
, R.
Kodama
, and J.
Fuchs
, Nat. Commun.
9
, 280
(2018
).© 2020 Author(s).
2020
Author(s)
You do not currently have access to this content.
