Коэффициент трансформации в кильватерном методе ускорения для последовательности релятивистских электронных сгустков в плазме
С помощью кода LCODE проведено 2d3v-исследование отношения энергии, приобретаемой ускоряемым сгустком, к энергии последовательности сгустков, возбуждающих кильватерное поле в плазме, т.е. величины коэффициента трансформации. Рассмотрены случаи размещения сгустков по фазам и профилирования сгустков п...
Gespeichert in:
| Datum: | 2010 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2010
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/17307 |
| 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: | Коэффициент трансформации в кильватерном методе ускорения для последовательности релятивистских электронных сгустков в плазме / К.В. Лотов, В.И. Маслов, И.Н. Онищенко // Вопросы атомной науки и техники. — 2010. — № 4. — С. 85-89. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859627089177608192 |
|---|---|
| author | Лотов, К.В. Маслов, В.И. Онищенко, И.Н. |
| author_facet | Лотов, К.В. Маслов, В.И. Онищенко, И.Н. |
| citation_txt | Коэффициент трансформации в кильватерном методе ускорения для последовательности релятивистских электронных сгустков в плазме / К.В. Лотов, В.И. Маслов, И.Н. Онищенко // Вопросы атомной науки и техники. — 2010. — № 4. — С. 85-89. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| description | С помощью кода LCODE проведено 2d3v-исследование отношения энергии, приобретаемой ускоряемым сгустком, к энергии последовательности сгустков, возбуждающих кильватерное поле в плазме, т.е. величины коэффициента трансформации. Рассмотрены случаи размещения сгустков по фазам и профилирования сгустков по интенсивности (заряду), которые приводят к величинам коэффициента трансформации, превосходящим предельное значение 2, следующее из теоремы Вильсона. Проведено сравнение с известными результатами одномерного рассмотрения.
За допомогою кода LCODE проведено 2d3v-дослідження відношення енергії, яка отримується згустками, що прискорюються, до енергії послідовності згустків, які збуджують кільватерне поле у плазмі, тобто величини коефіцієнту трансформації. Розглянуто випадки розміщення згустків по фазах і профілювання згустків по інтенсивності (заряду), які призводять до величин коефіцієнту трансформації, що перевищують максимальне значення 2, що випливає з теореми Вільсона. Здійснено порівняння з відомими результатами одновимірного дослідження.
Using code LCODE 2d3v-investigation of ratio of the energy, obtained by accelerated bunch, to the energy of a sequence of bunches, exciting wakefield in plasma, i.e. value of transformation ratio has been carried out. The cases of bunches placing on phases and ramping of bunches intensity (charge), which lead to values of transformation ratio, exceeding limiting value 2, which follows from Wilson theorem, have been considered. The comparison with known results of one-dimensional consideration has been performed.
|
| first_indexed | 2025-11-29T12:19:25Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 533.9.01
КОЭФФИЦИЕНТ ТРАНСФОРМАЦИИ В КИЛЬВАТЕРНОМ МЕТОДЕ
УСКОРЕНИЯ ДЛЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ РЕЛЯТИВИСТСКИХ
ЭЛЕКТРОННЫХ СГУСТКОВ В ПЛАЗМЕ
К.В. Лотов1, В.И. Маслов, И.Н. Онищенко
Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт»,
Харьков, Украина;
1Институт ядерной физики СО РАН, Новосибирск, Россия
E-mail: onish@kipt.kharkov.ua
С помощью кода LCODE проведено 2d3v-исследование отношения энергии, приобретаемой ускоряемым
сгустком, к энергии последовательности сгустков, возбуждающих кильватерное поле в плазме, т.е. величи-
ны коэффициента трансформации. Рассмотрены случаи размещения сгустков по фазам и профилирования
сгустков по интенсивности (заряду), которые приводят к величинам коэффициента трансформации, превос-
ходящим предельное значение 2, следующее из теоремы Вильсона. Проведено сравнение с известными ре-
зультатами одномерного рассмотрения.
1. ВВЕДЕНИЕ
Основным достоинством кильватерного метода
ускорения [1] является высокий темп ускорения,
позволяющий на 2-3 порядка уменьшить габариты
ускорителей и коллайдеров [2]. При этом в рас-
сматриваемом двухпучковом методе (возбуждаю-
щий и ускоряемый пучки) важным является коэф-
фициент трансформации, определяемый как отно-
шение энергии, приобретаемой ускоряемым пуч-
ком, к энергии пучка, возбуждающего кильватерное
поле.
В простейшем одномерном коллинеарном случае
двух сгустков (возбуждающего и ускоряемого), дли-
на которых меньше длины кильватерной волны в
плазме [3], коэффициент трансформации, равный
ТW=ΔW2/W1 ≤ (2-N2/N1), (1)
где ΔW2 – прирост энергии ускоряемого сгустка; W1 –
энергия возбуждающего сгустка; N1 и N2 – число час-
тиц в возбуждающем и ускоряемом сгустках, не мо-
жет превосходить величину 2 (так называемая теоре-
ма Вильсона). Учитывая, что длина L, на которой
возбуждающий сгусток теряет свою полную энергию,
а ускоряемый сгусток приобретает ее, одинакова, ко-
эффициент трансформации может быть выражен че-
рез отношение максимального ускоряющего кильва-
терного поля после сгустка к максимальному тормо-
зящему кильватерному полю внутри сгустка:
2 1
1 1
z max 2
E
1 1 1z max
N EN EE N2T
N E
2
NE
2
+
−
−
= ≤ = − , (2)
где E1 – кильватерное поле единичного заряда.
Обойти ограничение, определяемое теоремой
Вильсона, позволяет профилирование длинного
возбуждающего сгустка [4]. При этом коэффициент
трансформации определяется числом длин волн на
длине возбуждающего сгустка.
Другая возможность повысить коэффициент
трансформации возникает при использовании по-
следовательности сгустков для возбуждения киль-
ватерной волны. В одномерном случае такая воз-
можность изучалась для последовательности сгуст-
ков, возбуждающих кильватерное поле в плазме [3,
5]. В [6] в этой задаче для не сильнорелятивистских
сгустков учтено влияние самосогласованного смеще-
ния сгустков по фазе в возбуждаемом кильватерном
поле.
Для типичного случая возбуждения максималь-
ного ускоряющего поля используется последова-
тельность, в которой расстояние между сгустками
равно длине возбуждаемой волны, т.е. для возбуж-
дения кильватерного поля в плазме частота следо-
вания сгустков равна плазменной частоте. Это дает
возможность когерентно просуммировать возбуж-
даемые поля и увеличить амплитуду кильватерного
поля в М раз (М-число сгустков одинаковой интен-
сивности в последовательности) по сравнению с
кильватерным полем одного сгустка [1, 3]. В част-
ности, это позволяет заменить один интенсивный
сгусток последовательностью менее интенсивных с
таким же суммарным зарядом [7, 8]. При этом, од-
нако, коэффициент трансформации не растет с рос-
том числа сгустков подобным образом. Связано это
с тем, что сгустки последовательности, находясь в
разных по амплитуде кильватерных полях преды-
дущих сгустков, теряют свою полную энергию на
разных длинах. Если 1-й сгусток теряет свою энер-
гию и трансформирует ее ускоряемому сгустку на
длине L, то 2-й, 3-й, … М-й - теряют свою энергию
на длинах L/3, L/5,….. L/(2М-1) соответственно.
Ускоряемый сгусток на разных участках находится
в разных кильватерных полях и в результате приоб-
ретает суммарно меньшую энергию по сравнению с
одним возбуждающим сгустком с эквивалентным
суммарным зарядом. Суммирование прироста энер-
гии ускоряемого сгустка после каждого сгустка по-
следовательности приводит к величине коэффици-
ента трансформации
M
2
WM
k 1 1
N2T
2k 1 N=
= −
−∑ . (3)
Используя формулу Эйлера для суммы первых n
членов гармонического ряда
n ns ln(n) C= + + ε ,
___________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2010. № 4.
Серия: Плазменная электроника и новые методы ускорения (7), с.85-89. 85
где С=0,5772….– постоянная Эйлера, а εn→0 при
n→∞, находим, что асимптотически для рассматри-
ваемого случая коэффициент трансформации растет
логарифмически с числом сгустков М:
MlnTWM ∝ . (4)
В отличие от случая двух сгустков в многосгу-
сточной схеме коэффициенты трансформации по
энергии и по полю не совпадают, ≠ . WMT EMT
Более существенный рост ТМ с числом сгустков
последовательности может быть достигнут [3, 4], ес-
ли все сгустки поместить в фазы, где амплитуда
кильватерного поля от предыдущих сгустков равна
нулю, так что все сгустки окажутся в тормозящем
поле, равном половине возбужденного каждым сгу-
стком кильватерного поля, и, следовательно, все сгу-
стки потеряют всю свою энергию на одной и той же
длине. То есть 2-й сгусток должен следовать через 1/4
длины волны кильватерного поля. Сложение полей
первых двух сгустков приводит не к удвоению поля,
как в предыдущем случае, а к увеличению его только
в √2 раз, т.е. темп ускорения будет меньшим. Частота
следования следующих сгустков должна выбираться
в соответствии с выражением для фазы М-го сгустка:
M
M
n 2
1arctg( )
n 2=
θ =
−
∑ . (5)
Коэффициент трансформации при таком профи-
лировании фаз сгустков оказывается
2
M
1
NT 2 M
N
= − . (6)
Предыдущие случаи относились к точечным сгу-
сткам. В сгустках конечных размеров головные
электроны не останавливаются, электроны средины
сгустков останавливаются, как и для точечных сгу-
стков, на расстоянии L, а хвостовые электроны те-
ряют свою энергию на длине L/2, что приводит к
уменьшению энергопередачи. В [9] с учетом конеч-
ной длины сгустков и с использованием профили-
рования последовательности предложен и исследо-
ван метод увеличения темпа ускорения и коэффици-
ента трансформации, которые растут пропорцио-
нально числу М сгустков последовательности. Для
этого необходимо, чтобы сгустки, длина каждого из
которых равна половине длины волны, своими цен-
трами размещались через полторы длины волны и,
таким образом, находились в таких же тормозящих
полях, как и первый сгусток. Заряды сгустков долж-
ны нарастать как 1:3:5:7 и т.д. Каждый сгусток дает
такой же вклад в кильватерное поле, как и первый
сгусток, остальные их потери уходят через плазму к
последующим сгусткам, чтобы предотвратить их
торможение с более высоким темпом. При этом
темп ускорения
ME ME= 1
1
, (7),
где Е1 – кильватерное поле первого сгустка.
Коэффициент трансформации
MT 2M= . (8)
Однако это достигается в результате общего
увеличения заряда последовательности:
2
MQ M Q= , (9)
где Q1 – заряд первого сгустка.
Все представленные выше способы повышения
коэффициента трансформации, рассмотренные в
одномерном приближении, в настоящей статье ис-
следуются численно в 2,5-мерном случае с исполь-
зованием кода LCODE [10]. Существенным являет-
ся влияние радиальной динамики частиц (фокуси-
ровка/дефокусировка), приводящей к уходу сгуст-
ков, оказавшихся в дефокусирующих фазах. Пред-
ложен и численно исследован способ повышения
коэффициента трансформации, сопровождаемый
фокусировкой возбуждающих сгустков.
2. 2.5D-МОДЕЛИРОВАНИЕ
ВОЗБУЖДЕНИЯ КИЛЬВАТЕРНОГО
ПОЛЯ В ПЛАЗМЕ И ЭНЕРГОПЕРЕДАЧИ
2.1. РЕЗОНАНСНАЯ
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ СГУСТКОВ
Промоделируем сначала известный случай резо-
нансной последовательности (частота следования
сгустков равна частоте кильватерного поля), когда
возбуждается максимальное кильватерное поле
[3,7]. Рассмотрим возбуждение кильватерного поля
цепочкой 7 «точечных» сгустков (положив реляти-
вистский фактор γb=1000), находящихся в фазах
локальных максимумов тормозящего поля. Восьмой
ускоряемый сгусток находится в фазе максимально-
го ускоряющего поля (Рис.1).
Рис.1. Пространственное (r, ξ=z-ct) распределение
плотности последовательности
“точечных” электронных сгустков
Из Рис.2 видно, что в этом случае связь сгустков
с продольным кильватерным полем максимальная.
На размерах сгустка-драйвера кильватерное поле
подрастает скачком.
Рис.2. Продольное кильватерное электрическое
поле Ez вблизи оси (красный цвет) и коэффициент
связи электронов пучка с Ez (черный цвет) при
γb=1000, Ib=0,3·10-3mc3/4e, rb=0.3c/ωp
Из сравнения случаев γb=1000 (см. Рис.2) и γb=10
можно показать, что радиальная динамика на рас-
сматриваемых временах не успевает сказаться, так
как «точечные» сгустки находятся в фазах Er≈0.
Из Рис.3 видно, что при Ib=0,6·10-3mc3/4e,
rb=0.1c/ωp коэффициент трансформации равен TE≈1.
Здесь ωp – плазменная частота электронов.
86
Рис.3. Продольный импульс сгустков
при возбуждении ими кильватерного поля
2.2. ПРОФИЛИРОВАНИЕ СГУСТКОВ
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ПО ФАЗЕ
Рассмотрим теперь случай сдвига «точечных»
(по z) сгустков по фазам относительно волны так,
что они оказываются в нулевом поле волны, возбу-
жденной предыдущими сгустками. Тогда сгустки
(Ib=0,3·10-3mc3/4e, rb=0.3c/ωp) тормозятся одинако-
выми полями, а именно, полями, которые они воз-
буждают (Рис.4, 5) (см. [3, 4, 6]).
Рис.4. Продольное кильватерное электрическое
поле Ez вблизи оси (красный цвет) и коэффициент
связи электронов пучка с Ez (черный цвет) при
γb=1000
Рис.5. Продольный импульс сгустков при
возбуждении ими кильватерного поля
Вследствие того, что сгустки не попали точно в
необходимые фазы, TE=3,5.
Это в ультрарелятивистском случае, когда ради-
альная динамика электронов сгустков заморожена.
В релятивистском же случае она существенна. Тогда
случай расположения сгустков (Ib=0,3·10-3mc3/4e,
rb=0.3c/ωp) в фокусирующих полях приводит к мно-
го большим возбуждаемым кильватерным полям,
чем случай дефокусирующих полей (Рис.6-8).
87
Рис.6. Продольное кильватерное электрическое
поле Ez вблизи оси (красный цвет), коэффициент
связи электронов пучка с Ez (черный), плотности
последовательности электронных сгустков (жел-
тый) при γb=10 в случае расположения сгустков в
фокусирующих фазах
Рис.7. Ez вблизи оси (красный цвет), коэффициент
связи электронов пучка с Ez (черный), плотности
сгустков (желтый) при γb=1000 в случае располо-
жения сгустков в фокусирующих фазах
Из сравнения Рис.6 и 7 видно, что фокусировка
сгустков при γb=10 приводит к усилению возбужде-
ния кильватерного поля по сравнению с γb=1000.
Рис.8. Ez вблизи оси (красный цвет), коэффициент
связи электронов пучка с Ez (черный), плотность
сгустков (желтый) при γb=10 в случае
расположения сгустков в дефокусирующих фазах
Из сравнения Рис.4 и 8 видно, что дефокусиров-
ка сгустков может привести к подавлению возбуж-
дения кильватерного поля.
Рис.9. Ez на расстоянии от оси, равном радиусу
пучка, и средние радиусы сгустков
На Рис.9 приведены результаты моделирования в
случае, когда сгустки (γb=10, Ib=0,3·10-3mc3/4e,
rb=0.3c/ωp) находятся как в фокусирующих, так и в
дефокусирующих фазах. Видно, что со временем
средние радиусы сгустков из дефокусирующих (фо-
кусирующих) фаз растут (уменьшаются).
2.3. ПРОФИЛИРОВАНИЕ СГУСТКОВ
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ
ПО ИНТЕНСИВНОСТИ
В [11-13] найдено, что один длинный сгусток,
плотность которого линейно нарастает по его длине,
может обеспечить коэффициент трансформации до
bL
R 2= π
λ
, (10)
где Lb – длина сгустка; λ – длина волны.
Рассмотрим случай профилирования плотности
последовательности сгустков, т.е. последовательность
сгустков с отношением их плотностей 1, 3, 5, 7, 9; 0,5.
Расстояние между сгустками меньше, чем 1,5λ. Длины
сгустков равны λ/4, γb=10, Ib=0,3·10-3mc3/4e, rb=0.3c/ωp.
Первые фронты сгустков (прямоугольных в продоль-
ном направлении и гауссовских по радиусу) помеще-
ны в тормозящие поля, равные нулю (Рис.10-12). В
этом случае TE=5,4; TE~N.
Рис.10. Пространственное (r, ξ) распределение плот-
ности последовательности электронных сгустков
Рис.11. Продольное кильватерное электрическое
поле Ez вблизи оси (красный цвет), коэффициент
связи электронов пучка с Ez (черный), плотности
последовательности электронных сгустков (жел-
тый) при γb=1000
Рис.12. Продольный импульс сгустков при возбуж-
дении ими кильватерного поля
Рис.13. Продольное кильватерное электрическое
поле Ez вблизи оси (красный цвет), коэффициент
связи электронов пучка с Ez (черный), плотности
последовательности электронных сгустков (жел-
тый) при γb=10
Из сравнения Рис.11 и 13 видно, что вследствие
фокусировки сгустков их связь с кильватерным по-
лем лучше, и возбуждаемые поля больше.
2.4. ДЛИННАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ
СГУСТКОВ
Рассмотрим теперь цепочку из 27 сгустков (γb=5,
Ib=0,5·10-2mc3/4e, rb=3c/ωp), находящихся в фазах
локальных максимумов тормозящего поля. Плотно-
сти сгустков в цепочке нарастают по линейному
закону. 28-й ускоряемый сгусток находится в фазе
максимального ускоряющего поля (Рис.14). В этом
случае TЕ≈1,8.
Рис.14. Продольный импульс 27 сгустков при возбуждении ими кильватерного поля. 28-й сгусток ускоряется
Рассмотрим теперь случай сдвига 28 сгустков по
фазам относительно волны так, что они оказывают-
ся приблизительно в нулевом поле волны, возбуж-
денной предыдущими сгустками. Тогда сгустки
(γb=1000, Ib=1·10-2mc3/4e, rb=0.3c/ωp) тормозятся
приблизительно в одинаковых полях, которые они
сами возбуждают (Рис.15-17), TE≈4,6.
Рис.15. Пространственное (r, ξ) распределение плотности последовательности электронных сгустков
Рис.16. Продольное кильватерное электрическое поле Ez вблизи оси (красный цвет), коэффициент связи
электронов пучка с Ez (черный), плотности последовательности электронных сгустков (желтый)
Рис.17. Продольный импульс сгустков при возбуждении ими кильватерного поля
88
89
ВЫВОДЫ
Показано, что 2,5-численное моделирование, ох-
ватывающее радиальную динамику электронов в
сгустках, из-за дефокусировки некоторых из них и
выходу их из взаимодействия с кильватерным полем
уменьшает коэффициент трансформации и ослабля-
ет его рост с числом сгустков последовательности
по сравнению с одномерным рассмотрением.
Предложен и численно исследован метод увели-
чения коэффициента трансформации путем поме-
щения сгустков в те нули кильватерного поля, где
сгустки фокусируются радиальной компонентой
кильватерного поля. Это позволяет избежать потерь
возбуждающего пучка из областей дефокусировки,
увеличить длину области возбуждения и энергию
ускоренного пучка. В результате темп ускорения и
коэффициент трансформации превосходят получен-
ные в одномерном рассмотрении.
Работа частично поддержана грантами РФФИ
08-01-00622 и 09-02-00594, грантом президента РФ
МД-2995.2009.2 и грантом Рособразования
2.1.1/3983.
ЛИТЕРАТУРА
1. P. Chen, J.M. Dawson, R.W. Huff, T.C. Katsouleas.
Acceleration of electrons by the interaction of a
bunched electron beam with a plasma // Phys. Rev.
Lett. 1985, v.54, №7, p.693.
2. I. Blumenfeld, C.E. Clayton, F.-J. Decker, et al. En-
ergy doubling of 42 GeV electrons in a metre-scale
plasma wakefield accelerator // Nature. Letters.
2007, v.445, p.741-744.
3. R.D. Ruth, A.W. Chao, P.L. Morton, P.B. Wilson. A
plasma wake field accelerator // Particle Accelera-
tor. 1985, v.17, p.171-189.
4. T. Katsouleas. Physical mechanisms in the plasma
wake-field accelerator // Phys. Rev. A. 1986, v.33,
№3, p.2056-2064.
5. С.С. Ваганян, О.М. Лазиев, В.М. Цаканов //
ВАНТ. Серия «Ядерно-физические исследова-
ния». 1990, в.7(15), c.32.
6. V.A. Balakirev, G.V. Sotnikov, Ya.B. Fainberg.
Electron acceleration in plasma by sequence of rela-
tivistic electron bunches with changed repetition fre-
quency // Phys. Plasmas. Rep. 1996, v.22, №7,
p.634-637.
7. А.К. Березин, Я.Б. Файнберг, Л.И. Болотин,
А.М. Егоров, В.А. Киселев. Экспериментальное
исследование взаимодействия модулированных
релятивистских пучков с плазмой // Письма в
ЖЭТФ. 1971, т.13, №9, с.498.
8. А.К. Berezin, Ya.B. Fainberg, V.A. Kiselev, et al.
Wakefield excitation in plasma by relativistic elec-
tron beam, consisting regular chain of short bunches
// Fizika Plasmy. 1994, v.20, №7-8, p.663-670.
9. E. Kallos, T. Katsouleas, P. Muggli, et al. Plasma
wakefield acceleration utilizing multiple electron
bunches // Proceedings of PAC07. Albuquerque,
New Mexico. USA. 2007, p.3070-3072.
10. K.V. Lotov. Simulation of ultrarelativistic beam
dynamics in plasma wake-field accelerator // Phys.
Plasmas. 1998, v.5, №3, p.785-791.
11. K.L.F. Bane, P. Chen, and P.B. Wilson. On Collin-
ear wakefield acceleration // IEEE Transactions on
Nuclear Science. 1985, v.32, №5, р.3524.
12. P. Chen, et al. Energy Transfer in the Plasma Wake-
Field Accelerator // Physical Review Letters. 1986,
v.56, №12, p.1252.
13. E. Laziev, V. Tsakanov, and S. Vahanyan. Electro-
magnetic wave generation with high transformation
ratio by intense charged particle bunches // EPAC.
IEEE, 1988, p.523.
Статья поступила в редакцию 22.06.2010 г.
TRANSFORMATION RATIO IN WAKE-FIELD METHOD OF ACCELERATION FOR SEQUENCE
OF RELATIVISTIC ELECTRON BUNCHES
K.V. Lotov, V.I. Maslov, I.N. Onishchenko
Using code LCODE 2d3v-investigation of ratio of the energy, obtained by accelerated bunch, to the energy of a
sequence of bunches, exciting wakefield in plasma, i.e. value of transformation ratio has been carried out. The cases
of bunches placing on phases and ramping of bunches intensity (charge), which lead to values of transformation
ratio, exceeding limiting value 2, which follows from Wilson theorem, have been considered. The comparison with
known results of one-dimensional consideration has been performed.
КОЕФІЦІЄНТ ТРАНСФОРМАЦІЇ В КІЛЬВАТЕРНОМУ МЕТОДІ ПРИСКОРЕННЯ
ДЛЯ ПОСЛІДОВНОСТІ РЕЛЯТИВІСТСЬКИХ ЕЛЕКТРОННИХ ЗГУСТКІВ У ПЛАЗМІ
К.В. Лотов, В.І. Маслов, І.М. Оніщенко
За допомогою кода LCODE проведено 2d3v-дослідження відношення енергії, яка отримується згустками,
що прискорюються, до енергії послідовності згустків, які збуджують кільватерне поле у плазмі, тобто вели-
чини коефіцієнту трансформації. Розглянуто випадки розміщення згустків по фазах і профілювання згустків
по інтенсивності (заряду), які призводять до величин коефіцієнту трансформації, що перевищують максима-
льне значення 2, що випливає з теореми Вільсона. Здійснено порівняння з відомими результатами однови-
мірного дослідження.
1. ВВЕДЕНИЕ
2. 2.5D-МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ КИЛЬВАТЕРНОГО ПОЛЯ В ПЛАЗМЕ И ЭНЕРГОПЕРЕДАЧИ
2.2. ПРОФИЛИРОВАНИЕ СГУСТКОВ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ПО ФАЗЕ
2.3. ПРОФИЛИРОВАНИЕ СГУСТКОВ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ПО ИНТЕНСИВНОСТИ
2.4. ДЛИННАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ СГУСТКОВ
ВЫВОДЫ
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-17307 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-6016 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-29T12:19:25Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Лотов, К.В. Маслов, В.И. Онищенко, И.Н. 2011-02-25T11:54:34Z 2011-02-25T11:54:34Z 2010 Коэффициент трансформации в кильватерном методе ускорения для последовательности релятивистских электронных сгустков в плазме / К.В. Лотов, В.И. Маслов, И.Н. Онищенко // Вопросы атомной науки и техники. — 2010. — № 4. — С. 85-89. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/17307 533.9.01 С помощью кода LCODE проведено 2d3v-исследование отношения энергии, приобретаемой ускоряемым сгустком, к энергии последовательности сгустков, возбуждающих кильватерное поле в плазме, т.е. величины коэффициента трансформации. Рассмотрены случаи размещения сгустков по фазам и профилирования сгустков по интенсивности (заряду), которые приводят к величинам коэффициента трансформации, превосходящим предельное значение 2, следующее из теоремы Вильсона. Проведено сравнение с известными результатами одномерного рассмотрения. За допомогою кода LCODE проведено 2d3v-дослідження відношення енергії, яка отримується згустками, що прискорюються, до енергії послідовності згустків, які збуджують кільватерне поле у плазмі, тобто величини коефіцієнту трансформації. Розглянуто випадки розміщення згустків по фазах і профілювання згустків по інтенсивності (заряду), які призводять до величин коефіцієнту трансформації, що перевищують максимальне значення 2, що випливає з теореми Вільсона. Здійснено порівняння з відомими результатами одновимірного дослідження. Using code LCODE 2d3v-investigation of ratio of the energy, obtained by accelerated bunch, to the energy of a sequence of bunches, exciting wakefield in plasma, i.e. value of transformation ratio has been carried out. The cases of bunches placing on phases and ramping of bunches intensity (charge), which lead to values of transformation ratio, exceeding limiting value 2, which follows from Wilson theorem, have been considered. The comparison with known results of one-dimensional consideration has been performed. Работа частично поддержана грантами РФФИ 08-01-00622 и 09-02-00594, грантом президента РФ МД-2995.2009.2 и грантом Рособразования 2.1.1/3983. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Новые методы ускорения заряженных частиц Коэффициент трансформации в кильватерном методе ускорения для последовательности релятивистских электронных сгустков в плазме Коефіцієнт трансформації в кільватерному методі прискорення для послідовності релятивістських електронних згустків у плазмі Transformation ratio in wake-field method of acceleration for sequence of relativistic electron bunches Article published earlier |
| spellingShingle | Коэффициент трансформации в кильватерном методе ускорения для последовательности релятивистских электронных сгустков в плазме Лотов, К.В. Маслов, В.И. Онищенко, И.Н. Новые методы ускорения заряженных частиц |
| title | Коэффициент трансформации в кильватерном методе ускорения для последовательности релятивистских электронных сгустков в плазме |
| title_alt | Коефіцієнт трансформації в кільватерному методі прискорення для послідовності релятивістських електронних згустків у плазмі Transformation ratio in wake-field method of acceleration for sequence of relativistic electron bunches |
| title_full | Коэффициент трансформации в кильватерном методе ускорения для последовательности релятивистских электронных сгустков в плазме |
| title_fullStr | Коэффициент трансформации в кильватерном методе ускорения для последовательности релятивистских электронных сгустков в плазме |
| title_full_unstemmed | Коэффициент трансформации в кильватерном методе ускорения для последовательности релятивистских электронных сгустков в плазме |
| title_short | Коэффициент трансформации в кильватерном методе ускорения для последовательности релятивистских электронных сгустков в плазме |
| title_sort | коэффициент трансформации в кильватерном методе ускорения для последовательности релятивистских электронных сгустков в плазме |
| topic | Новые методы ускорения заряженных частиц |
| topic_facet | Новые методы ускорения заряженных частиц |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/17307 |
| work_keys_str_mv | AT lotovkv koéfficienttransformaciivkilʹvaternommetodeuskoreniâdlâposledovatelʹnostirelâtivistskihélektronnyhsgustkovvplazme AT maslovvi koéfficienttransformaciivkilʹvaternommetodeuskoreniâdlâposledovatelʹnostirelâtivistskihélektronnyhsgustkovvplazme AT oniŝenkoin koéfficienttransformaciivkilʹvaternommetodeuskoreniâdlâposledovatelʹnostirelâtivistskihélektronnyhsgustkovvplazme AT lotovkv koefícíênttransformacíívkílʹvaternomumetodípriskorennâdlâposlídovnostírelâtivístsʹkihelektronnihzgustkívuplazmí AT maslovvi koefícíênttransformacíívkílʹvaternomumetodípriskorennâdlâposlídovnostírelâtivístsʹkihelektronnihzgustkívuplazmí AT oniŝenkoin koefícíênttransformacíívkílʹvaternomumetodípriskorennâdlâposlídovnostírelâtivístsʹkihelektronnihzgustkívuplazmí AT lotovkv transformationratioinwakefieldmethodofaccelerationforsequenceofrelativisticelectronbunches AT maslovvi transformationratioinwakefieldmethodofaccelerationforsequenceofrelativisticelectronbunches AT oniŝenkoin transformationratioinwakefieldmethodofaccelerationforsequenceofrelativisticelectronbunches |