2D beam dynamics simulation in linear mode LPWA channel with pre-modulation stage
Laser plasma wakefield acceleration (LPWA) is one of most popular novel methods of acceleration. The acceleration process differs significantly for linear LPWA mode and bubble (non-linear) modes. The LPWA has two serous disadvantages as very high energy spread and low part of electrons trapped into...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Datum: | 2013 |
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2013
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/111805 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | 2D beam dynamics simulation in linear mode LPWA channel with pre-modulation stage / S.M. Polozov // Вопросы атомной науки и техники. — 2013. — № 6. — С. 29-34. — Бібліогр.: 20 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862710333614850048 |
|---|---|
| author | Polozov, S.M. |
| author_facet | Polozov, S.M. |
| citation_txt | 2D beam dynamics simulation in linear mode LPWA channel with pre-modulation stage / S.M. Polozov // Вопросы атомной науки и техники. — 2013. — № 6. — С. 29-34. — Бібліогр.: 20 назв. — англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вопросы атомной науки и техники |
| description | Laser plasma wakefield acceleration (LPWA) is one of most popular novel methods of acceleration. The acceleration process differs significantly for linear LPWA mode and bubble (non-linear) modes. The LPWA has two serous disadvantages as very high energy spread and low part of electrons trapped into acceleration. The energy spectrum better than 10% does not observed anyone in simulations or experiments without of especial plasma density distribution. Such simulations and first experiments was done for bubble mode with different injection methods as varying of plasma density into bunching sub-stage, pondermotive injection, etc. But linear mode LPWA is also very interesting to design a compact hundreds-MeV accelerator. 2D beam dynamics in linear mode LPWA is discussed in this report. The waveguide and klystron type beam pre-modulation schemes are studied. The simulation shows that the klystron type pre-modulation can to gives the energy spectrum better than 1.5% for 200…300 MeV beam and to achieve the capturing coefficient 70…80%.
Прискорення електронів у плазмовому каналі, утвореному при впливі лазерного випромінювання, є в цей час одним з найбільш досліджуваних нових методів прискорення. Процес прискорення розрізняється для двох випадків: лінійного та нелінійного («бульбашкового») режимів. Однак прискорення в плазмовому каналі має два суттєвих недоліки – широкий спектр енергії пучка на виході і низький коефіцієнт захоплення електронів у режим прискорення. Проведені моделювання та експерименти показують, що без застосування спеціальних методів передмодуляціі пучка не може бути отриманий спектр краще 10%. Для нелінійного режиму розроблено кілька таких методів і проведено перші експерименти. Лінійний режим прискорення може бути дуже перспективним для створення компактного прискорювача електронів у діапазоні енергій сотні мегаелектронвольт. Розглянута двовимірна динаміка пучка в каналі з передгрупувателем хвилеводного і клістронного типів. Моделювання показує, що при використанні групувателя клістронного типу можна отримати спектр пучка вже 1,5% при енергії електронів 200…300 МеВ і коефіцієнті захоплення 70…80%.
Ускорение электронов в плазменном канале, образованном при воздействии лазерного излучения, является в настоящее время одним из наиболее исследуемых новых методов ускорения. Процесс ускорения различается для двух случаев: линейного и нелинейного («пузырькового») режимов. Однако ускорение в плазменном канале имеет два существенных недостатка – широкий спектр энергии пучка на выходе и низкий коэффициент захвата электронов в режим ускорения. Проведенные моделирование и эксперименты показывают, что без применения специальных методов предмодуляции пучка не может быть получен спектр лучше 10%. Для нелинейного режима разработано несколько таких методов и проведены первые эксперименты. Линейный режим ускорения может быть очень перспективен для создания компактного ускорителя электронов в диапазоне энергий сотни мегаэлектронвольт. Рассмотрена двумерная динамика пучка в канале с предгуппирователем волноводного и клистронного типов. Моделирование показывает, что при использовании группирователя клистронного типа можно получить спектр пучка уже 1,5% при энергии электронов 200…300 МэВ и коэффициенте захвата 70…80%.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:23:32Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-111805 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-6016 |
| language | English |
| last_indexed | 2025-12-07T17:23:32Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Polozov, S.M. 2017-01-14T20:23:46Z 2017-01-14T20:23:46Z 2013 2D beam dynamics simulation in linear mode LPWA channel with pre-modulation stage / S.M. Polozov // Вопросы атомной науки и техники. — 2013. — № 6. — С. 29-34. — Бібліогр.: 20 назв. — англ. 1562-6016 PACS: 29.17.w, 29.27.Bd https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/111805 Laser plasma wakefield acceleration (LPWA) is one of most popular novel methods of acceleration. The acceleration process differs significantly for linear LPWA mode and bubble (non-linear) modes. The LPWA has two serous disadvantages as very high energy spread and low part of electrons trapped into acceleration. The energy spectrum better than 10% does not observed anyone in simulations or experiments without of especial plasma density distribution. Such simulations and first experiments was done for bubble mode with different injection methods as varying of plasma density into bunching sub-stage, pondermotive injection, etc. But linear mode LPWA is also very interesting to design a compact hundreds-MeV accelerator. 2D beam dynamics in linear mode LPWA is discussed in this report. The waveguide and klystron type beam pre-modulation schemes are studied. The simulation shows that the klystron type pre-modulation can to gives the energy spectrum better than 1.5% for 200…300 MeV beam and to achieve the capturing coefficient 70…80%. Прискорення електронів у плазмовому каналі, утвореному при впливі лазерного випромінювання, є в цей час одним з найбільш досліджуваних нових методів прискорення. Процес прискорення розрізняється для двох випадків: лінійного та нелінійного («бульбашкового») режимів. Однак прискорення в плазмовому каналі має два суттєвих недоліки – широкий спектр енергії пучка на виході і низький коефіцієнт захоплення електронів у режим прискорення. Проведені моделювання та експерименти показують, що без застосування спеціальних методів передмодуляціі пучка не може бути отриманий спектр краще 10%. Для нелінійного режиму розроблено кілька таких методів і проведено перші експерименти. Лінійний режим прискорення може бути дуже перспективним для створення компактного прискорювача електронів у діапазоні енергій сотні мегаелектронвольт. Розглянута двовимірна динаміка пучка в каналі з передгрупувателем хвилеводного і клістронного типів. Моделювання показує, що при використанні групувателя клістронного типу можна отримати спектр пучка вже 1,5% при енергії електронів 200…300 МеВ і коефіцієнті захоплення 70…80%. Ускорение электронов в плазменном канале, образованном при воздействии лазерного излучения, является в настоящее время одним из наиболее исследуемых новых методов ускорения. Процесс ускорения различается для двух случаев: линейного и нелинейного («пузырькового») режимов. Однако ускорение в плазменном канале имеет два существенных недостатка – широкий спектр энергии пучка на выходе и низкий коэффициент захвата электронов в режим ускорения. Проведенные моделирование и эксперименты показывают, что без применения специальных методов предмодуляции пучка не может быть получен спектр лучше 10%. Для нелинейного режима разработано несколько таких методов и проведены первые эксперименты. Линейный режим ускорения может быть очень перспективен для создания компактного ускорителя электронов в диапазоне энергий сотни мегаэлектронвольт. Рассмотрена двумерная динамика пучка в канале с предгуппирователем волноводного и клистронного типов. Моделирование показывает, что при использовании группирователя клистронного типа можно получить спектр пучка уже 1,5% при энергии электронов 200…300 МэВ и коэффициенте захвата 70…80%. This work is supported in part by the Ministry of Science and Education of Russian Federation under contract No. 14.516.11.0084. en Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Новые и нестандартные ускорительные технологии 2D beam dynamics simulation in linear mode LPWA channel with pre-modulation stage Моделювання двовимірної динаміки пучка в каналі лазерно-плазмового прискорювача, що працює в лінійному режимі з передгрупувателем Моделирование двумерной динамики пучка в канале лазерно-плазменного ускорителя, работающего в линейном режиме с предгруппирователем Article published earlier |
| spellingShingle | 2D beam dynamics simulation in linear mode LPWA channel with pre-modulation stage Polozov, S.M. Новые и нестандартные ускорительные технологии |
| title | 2D beam dynamics simulation in linear mode LPWA channel with pre-modulation stage |
| title_alt | Моделювання двовимірної динаміки пучка в каналі лазерно-плазмового прискорювача, що працює в лінійному режимі з передгрупувателем Моделирование двумерной динамики пучка в канале лазерно-плазменного ускорителя, работающего в линейном режиме с предгруппирователем |
| title_full | 2D beam dynamics simulation in linear mode LPWA channel with pre-modulation stage |
| title_fullStr | 2D beam dynamics simulation in linear mode LPWA channel with pre-modulation stage |
| title_full_unstemmed | 2D beam dynamics simulation in linear mode LPWA channel with pre-modulation stage |
| title_short | 2D beam dynamics simulation in linear mode LPWA channel with pre-modulation stage |
| title_sort | 2d beam dynamics simulation in linear mode lpwa channel with pre-modulation stage |
| topic | Новые и нестандартные ускорительные технологии |
| topic_facet | Новые и нестандартные ускорительные технологии |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/111805 |
| work_keys_str_mv | AT polozovsm 2dbeamdynamicssimulationinlinearmodelpwachannelwithpremodulationstage AT polozovsm modelûvannâdvovimírnoídinamíkipučkavkanalílazernoplazmovogopriskorûvačaŝopracûêvlíníinomurežimízperedgrupuvatelem AT polozovsm modelirovaniedvumernoidinamikipučkavkanalelazernoplazmennogouskoritelârabotaûŝegovlineinomrežimespredgruppirovatelem |