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Distortions in focusing laser pulses due to spatio-temporal couplings:an analytic description

High Power Laser Science and Engineering 2024年第3期12卷 20-40页

作者： Klaus Steiniger Fabia Dietrich Daniel Albach michael bussmann Arie Irman Markus Loeser Richard Pausch Thomas Püschel Roland Sauerbrey Susanne Schöbel Ulrich Schramm Mathias Siebold Karl Zeil Alexander Debus Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf DresdenGermany CASUS-Center for Advanced Systems Understanding GörlitzGermany Technische Universität Dresden DresdenGermany

In ultra-short laser pulses,small changes in dispersion properties before the final focusing mirror can lead to severe pulse distortions around the focus and therefore to very different pulse properties at the point of laser±matter interaction,yielding unexpected interaction *** mapping between far-and near-field laser properties intricately depends on the spatial and angular dispersion properties as well as the focal *** a focused Gaussian laser pulse under the influence of angular,spatial and group-delay dispersion,we derive analytical expressions for its pulse-front tilt,duration and width from a fully analytic expression for its electric field in the time±space domain obtained with scalar diffraction *** expression is not only valid in and near the focus but also along the entire propagation distance from the focusing mirror to the *** relating angular,spatial and group-delay dispersion before focusing at an off-axis parabola,where they are well measurable,to the respective values in the pulse’s focus are obtained by a ray tracing ***,these formulas are used to show in example setups that the pulse-front tilts of lasers with small initial dispersion can become several tens of degrees larger in the vicinity of the focus while being small directly in the *** formulas derived here provide the analytical foundation for observations previously made in numerical *** numerically simulating Gaussian pulse propagation and measuring properties of the pulse at distances several Rayleigh lengths off the focus,we verify the analytic expressions.

关键词： group-delay dispersion pulse-front tilt spatio-temporal couplings third-order dispersion ultra-short laser pulses

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4 - 10 Test Experimental Results for Laser Cooling of C3＋ Ions at CSRe

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IMP & HIRFL Annual Report 2013年第1期 186-187页

作者： Wang Hanbing Ma Xinwen Wen W eiqiang Huang Zhongkui Zhang Dacheng Zhu Xiaolong Zhao Dongmei Li Jie Ma Xiaoming Yan Tailai Mao Ruishi Zhao Tiecheng Wu Junxia Yang Jiancheng Yuan Youjin Xia Jiawen michael bussmann Supported by the NSFC No. 10921504 and the External Cooperation Program of the CAS Grant No. GJHZ1305. Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf 01328 Dresden Germany.

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Preparation of Laser Cooling of C3＋ Beams at CSRe

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近代物理研究所和兰州重离子加速器实验室年报：英文版 2009年第1期 190-190页

作者： Ma Xinwen Wen Weiqiang Zhang Dacheng michael bussmann Liu Huiping XuHushan Forschungzentrum Dresden--Rossendorf Laser Acceleration Group Germany.

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在CSRe上开展激光冷却实验相关聚束器的测试结果(英文)

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IMP & HIRFL Annual Report 2011年 181-181页

作者：汶伟强 michael bussmann Forschungzentrum Dresden-Rossendorf 01328 DresdenGermany

Laser cooling of rf-bunched heavy ion beams has already been successfully performed at several storage rings[1]. To prepare the laser cooling experiment at the Experimental Cooler Storage Ring-CSRe, at IMP, a new buncher device was installed and tested with the ion beam of 22Ne10+ at 70 MeV/u in December 2011. The scheme of the buncher device is shown in Fig.1. The amplified radio frequency signal was applied on two exciter plates, and both of the plates terminated with

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重离子储存环CSRe上激光冷却相对论能量类锂^(12)C^(3＋)离子束的实验研究进展

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中国科学：物理学、力学、天文学 2016年第5期46卷 98-108页

作者：汶伟强汪寒冰黄忠魁张大成海帮朱小龙啜晓亚赵冬梅杨杰李杰李小妮冒立军毛瑞士武军霞夏佳文杨建成原有进赵红卫赵铁成 EIDAM Lewin LOESER Markus REIN Benjamin SIEBOLD Matthias WINTERS Danyal bussmann michael 马新文中国科学院近代物理研究所兰州730000 中国科学院大学北京100049 GSI Helmholtzzentrum fur Schwerionenforschung GmbH Darmstadt D-64291Germany Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf Dresden D-01328Germany Technische Universitat Darmstadt Darmstadt D-64289Germany

激光冷却储存环中相对论能量的重离子束是最有希望得到高相空间密度离子束、实现离子束相变并且获得有序束和晶化束的一种方法.相对于已经比较成熟的随机冷却和电子冷却技术,储存环上重离子束的激光冷却具有冷却速度快,冷却作用力强的特... 详细信息

激光冷却储存环中相对论能量的重离子束是最有希望得到高相空间密度离子束、实现离子束相变并且获得有序束和晶化束的一种方法.相对于已经比较成熟的随机冷却和电子冷却技术,储存环上重离子束的激光冷却具有冷却速度快,冷却作用力强的特点,可以将离子束冷却到极低温度(mK),在激光冷却的同时还可以开展高电荷态离子的精细激光谱学实验.本文介绍了中国科学院近代物理研究所大科学装置重离子冷却储存环CSRe上开展激光冷却重离子束的实验原理和实验方法,给出了在CSRe上首次激光冷却能量为122 MeV/u的类锂^(12)C^(3+)离子束测试性实验结果,并且展望了在未来大型加速器HIAF上开展类锂类钠高电荷态离子的激光冷却和精细激光谱学实验.

关键词：激光冷却高电荷态离子重离子储存环晶化束束流动力学

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在CSRe上开展C3+离子束激光冷却的前期准备（英文）

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IMP & HIRFL Annual Report 2009年 190-190页

作者：马新文 michael bussmann Forschungzentrum Dresden-Rossendorf Laser Acceleration Group

Laser cooling has been successfully emplyed in storage rings to get high quality ion beams with extremely low momentum emittance[1].Although electron cooling is a powerful tool for cooling of heavy ion beams[2],theore...

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Test of RF Buncher Experiment at for Laser Cooling CSRe

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IMP & HIRFL Annual Report 2011年第1期 181-181页

作者： Wen Weiqiang Ma Xinwen Zhang Dacheng Wang Zhishuai Meng Lingjie Zhu Xiaolong Liu Yong Mao Ruishi Zhao Tiecheng Yang Jiancheng Yang Xiaodong Yuan Youjin Xia Jiawen Xu Hushan michael bussmann 不详 Forschungzentrum Dresden-Rossendorf 01328 Dresden Germany.

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4 - 5 Observation of Enhanced Schottky Signals of RF-bunched C3＋ Ion Beam at the CSRe

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IMP & HIRFL Annual Report 2013年第1期 181-181页

作者： Wen Weiqiang Ma Xinwen Wang Hanbing Huang Zhongkui Zhang Dacheng Zhu Xiaolong Zhao Dongmei Li Jie Ma Xiaoming Yan Tailai Mao Ruishi Zhao Tiecheng Wu Junxia Yang Jiancheng Yuan Youjin Xia Jiawen michael bussmann Supported by the NSFC No. 1092150 1 and the External Cooperation Program of the CAS Grant No. GJHZ1305. Helmhohz-Zentrum Dresden-Rossendorf. 01328 Dresden. Germany.

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4-9 Progress of Laser Cooling of 12C3+ Ions at the CSRe

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IMP & HIRFL Annual Report 2014年第1期 187-187页

作者： Wang Hanbing Wen Weiqiang Huang Zhongkui Zhang Dacheng Hai Bang Zhu Xiaolong Li Jie Mao Lijun Mao Ruishi Yang Jiancheng Yuan Youjin Xia Jiawen Lewin Eidam Benjamin Rein Markus Loeser Zhu jiangfeng Danyal Winters michael bussmann Ma Xinwen 不详 Technische Universit¨at Darmstadt Germany Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf Germany Xidian University China GSI Germany

Laser cooling is one of the most promising techniques to reach high phase-space densities and achieve phasetransition, ordered beam even crystalline beam for relativistic heavy ion beams at storage rings[1]. In order torealize laser cooling at the CSRe in IMP, we performed a test experiment by using a pulsed laser system to coolthe relativistic 12C3+ ion beams on the CSRe in September 2014. Fig. 1 is the schematic view of the experimentalsetup.

关键词： Progress Laser Cooling

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4 - 8 Longitudinal Dynamics of Electron Cooled and RF-bunched Ion Beams at CSRe

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IMP & HIRFL Annual Report 2012年第1期 207-207页

作者： Wen Weiqiang Ma Xinwen Zhang Dacheng Zhu Xiaolong Wang Zhishuai Li Jie Zhao Dongmei Liu Huiping Liu Yong Mao Ruishi Zhao Tiecheng Wu Junxia Yang Jiancheng Yang Xiaodong Yuan Youjin Xia Jiawen Xu Hushan Zhao Hongwei Zhan Wenlong michael bussmann

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