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Titel: Few-femtosecond resolved imaging of laser-driven nanoplasma expansion
VerfasserIn: Peltz, Christian
Powell, Jeffrey A.
Rupp, Philipp
Summers, Adam
Gorkhover, Taisia
Gallei, Markus UdsID
Halfpap, Ina
Antonsson, Egill
Langer, Burkhard
Trallero-Herrero, Carlos
Graf, Christina
Ray, Dipanwita
Liu, Qingcao
Osipov, Timur
Bucher, Maximilian
Ferguson, Ken R.
Möller, Stefan
Zherebtsov, Sergey
Rolles, Daniel
Rühl, Eckart
Coslovich, Giacomo
Coffee, Ryan N.
Bostedt, Christoph
Rudenko, Artem
Kling, Matthias F.
Fennel, Thomas
Sprache: Englisch
In:
Titel: New journal of physics : the open-access journal for physics
Bandnummer: 24
Heft: 4
Verlag/Plattform: IOP Publishing
Erscheinungsjahr: 2022
DDC-Sachgruppe: 530 Physik
Dokumenttyp: Journalartikel / Zeitschriftenartikel
Abstract: The free expansion of a planar plasma surface is a fundamental non-equilibrium process relevant for various fields but as-yet experimentally still difficult to capture. The significance of the associated spatiotemporal plasma motion ranges from astrophysics and controlled fusion to laser machining, surface high-harmonic generation, plasma mirrors, and laser-driven particle acceleration. Here, we show that x-ray coherent diffractive imaging can surpass existing approaches and enables the quantitative real-time analysis of the sudden free expansion of laser-heated nanoplasmas. For laser-ionized SiO2 nanospheres, we resolve the formation of the emerging nearly self-similar plasma profile evolution and expose the so far inaccessible shell-wise expansion dynamics including the associated startup delay and rarefaction front velocity. Our results establish time-resolved diffractive imaging as an accurate quantitative diagnostic platform for tracing and characterizing plasma expansion and indicate the possibility to resolve various laser-driven processes including shock formation and wave-breaking phenomena with unprecedented resolution.
DOI der Erstveröffentlichung: 10.1088/1367-2630/ac5e86
URL der Erstveröffentlichung: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1367-2630/ac5e86
Link zu diesem Datensatz: urn:nbn:de:bsz:291--ds-371040
hdl:20.500.11880/33718
http://dx.doi.org/10.22028/D291-37104
ISSN: 1367-2630
Datum des Eintrags: 5-Sep-2022
Fakultät: NT - Naturwissenschaftlich- Technische Fakultät
Fachrichtung: NT - Chemie
Professur: NT - Prof. Dr. Markus Gallei
Sammlung:SciDok - Der Wissenschaftsserver der Universität des Saarlandes



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