Computer simulation of high-current ion bunches transport and acceleration with additional space charge compensation by thermal electrons
The particle in cell simulation results, within the limits of the complete set of the Maxwell-Vlasov equations, of the short (the ion bunch length is much smaller than the cusp length) and long (the ion bunch length is much longer than the cusp length) high-current compensated tubular ion bunches tr...
Saved in:
| Published in: | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Date: | 2014 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2014
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80137 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Computer simulation of high-current ion bunches transport and acceleration with additional space charge compensation by thermal electrons / O.V. Manuilenko, V.I. Karas // Вопросы атомной науки и техники. — 2014. — № 3. — С. 107-111. — Бібліогр.: 16 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-80137 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Manuilenko, O.V. Karas, V.I. 2015-04-12T12:57:07Z 2015-04-12T12:57:07Z 2014 Computer simulation of high-current ion bunches transport and acceleration with additional space charge compensation by thermal electrons / O.V. Manuilenko, V.I. Karas // Вопросы атомной науки и техники. — 2014. — № 3. — С. 107-111. — Бібліогр.: 16 назв. — англ. 1562-6016 PACS: 41.75.-i, 52.40.Mj, 52.58.Hm, 52.59.-f, 52.65.Rr https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80137 The particle in cell simulation results, within the limits of the complete set of the Maxwell-Vlasov equations, of the short (the ion bunch length is much smaller than the cusp length) and long (the ion bunch length is much longer than the cusp length) high-current compensated tubular ion bunches transportation and acceleration in the peaked fence magnetic field are presented. The ion bunch current, at injection in the cusp, is compensated by an accompanying electron bunch. Additional compensation of the ion bunch space charge by means of thermal electrons generated in the drift space has been studied. It is shown that both for short and for long ion bunches, the optimized additional space charge compensation by thermal electrons leads to a reduction of the energy spread of the accelerated ion beam at the output of the cusp. Приведены результаты численного моделирования методом макрочастиц в рамках полной системы уравнений Власова-Максвелла, транспортировки и ускорения коротких (длина ионного сгустка значительно меньше длины каспа) и длинных (длина ионного сгустка значительно больше длины каспа) сильноточных трубчатых ионных сгустков в магнитном поле остроугольной геометрии. Ток ионного сгустка при инжекции в касп скомпенсирован сопровождающим электронным сгустком. Изучена дополнительная компенсация объемного заряда ионного сгустка тепловыми электронами. Показано, что как в случае коротких, так и в случае длинных ионных сгустков оптимизированная дополнительная компенсация объемного заряда тепловыми электронами приводит к уменьшению энергетического разброса ускоряемого ионного пучка на выходе из каспа. Наведено результати числового моделювання методом макрочасток у рамках повної системи рівнянь Власова-Максвелла, транспортування та прискорення коротких (довжина іонного згустка значно менше довжини каспа) та довгих (довжина іонного згустка значно більша за довжину каспа) сильнострумових трубчастих іонних згустків у магнітному полі гострокутової геометрії. Струм іонного згустка при інжекції в касп, скомпенсовано електронним згустком. Досліджено додаткову компенсацію об'ємного заряду іонного згустка за допомогою теплових електронів. Показано, що як у випадку коротких, так і у випадку довгих іонних згустків додаткова оптимізована компенсація об'ємного заряду тепловими електронами призводить до зменшення енергетичного розкиду іонного пучка, який прискорюється на виході з каспа. en Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Новые и нестандартные ускорительные технологии Computer simulation of high-current ion bunches transport and acceleration with additional space charge compensation by thermal electrons Численное моделирование транспортировки и ускорения сильноточных ионных сгустков с дополнительной компенсацией объемного заряда тепловыми электронами Числове моделювання транспортування та прискорення потужнострумових іонних згустків з додатковою компенсацією їх об'ємного заряду тепловими електронами Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Computer simulation of high-current ion bunches transport and acceleration with additional space charge compensation by thermal electrons |
| spellingShingle |
Computer simulation of high-current ion bunches transport and acceleration with additional space charge compensation by thermal electrons Manuilenko, O.V. Karas, V.I. Новые и нестандартные ускорительные технологии |
| title_short |
Computer simulation of high-current ion bunches transport and acceleration with additional space charge compensation by thermal electrons |
| title_full |
Computer simulation of high-current ion bunches transport and acceleration with additional space charge compensation by thermal electrons |
| title_fullStr |
Computer simulation of high-current ion bunches transport and acceleration with additional space charge compensation by thermal electrons |
| title_full_unstemmed |
Computer simulation of high-current ion bunches transport and acceleration with additional space charge compensation by thermal electrons |
| title_sort |
computer simulation of high-current ion bunches transport and acceleration with additional space charge compensation by thermal electrons |
| author |
Manuilenko, O.V. Karas, V.I. |
| author_facet |
Manuilenko, O.V. Karas, V.I. |
| topic |
Новые и нестандартные ускорительные технологии |
| topic_facet |
Новые и нестандартные ускорительные технологии |
| publishDate |
2014 |
| language |
English |
| container_title |
Вопросы атомной науки и техники |
| publisher |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Численное моделирование транспортировки и ускорения сильноточных ионных сгустков с дополнительной компенсацией объемного заряда тепловыми электронами Числове моделювання транспортування та прискорення потужнострумових іонних згустків з додатковою компенсацією їх об'ємного заряду тепловими електронами |
| description |
The particle in cell simulation results, within the limits of the complete set of the Maxwell-Vlasov equations, of the short (the ion bunch length is much smaller than the cusp length) and long (the ion bunch length is much longer than the cusp length) high-current compensated tubular ion bunches transportation and acceleration in the peaked fence magnetic field are presented. The ion bunch current, at injection in the cusp, is compensated by an accompanying electron bunch. Additional compensation of the ion bunch space charge by means of thermal electrons generated in the drift space has been studied. It is shown that both for short and for long ion bunches, the optimized additional space charge compensation by thermal electrons leads to a reduction of the energy spread of the accelerated ion beam at the output of the cusp.
Приведены результаты численного моделирования методом макрочастиц в рамках полной системы уравнений Власова-Максвелла, транспортировки и ускорения коротких (длина ионного сгустка значительно меньше длины каспа) и длинных (длина ионного сгустка значительно больше длины каспа) сильноточных трубчатых ионных сгустков в магнитном поле остроугольной геометрии. Ток ионного сгустка при инжекции в касп скомпенсирован сопровождающим электронным сгустком. Изучена дополнительная компенсация объемного заряда ионного сгустка тепловыми электронами. Показано, что как в случае коротких, так и в случае длинных ионных сгустков оптимизированная дополнительная компенсация объемного заряда тепловыми электронами приводит к уменьшению энергетического разброса ускоряемого ионного пучка на выходе из каспа.
Наведено результати числового моделювання методом макрочасток у рамках повної системи рівнянь Власова-Максвелла, транспортування та прискорення коротких (довжина іонного згустка значно менше довжини каспа) та довгих (довжина іонного згустка значно більша за довжину каспа) сильнострумових трубчастих іонних згустків у магнітному полі гострокутової геометрії. Струм іонного згустка при інжекції в касп, скомпенсовано електронним згустком. Досліджено додаткову компенсацію об'ємного заряду іонного згустка за допомогою теплових електронів. Показано, що як у випадку коротких, так і у випадку довгих іонних згустків додаткова оптимізована компенсація об'ємного заряду тепловими електронами призводить до зменшення енергетичного розкиду іонного пучка, який прискорюється на виході з каспа.
|
| issn |
1562-6016 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80137 |
| citation_txt |
Computer simulation of high-current ion bunches transport and acceleration with additional space charge compensation by thermal electrons / O.V. Manuilenko, V.I. Karas // Вопросы атомной науки и техники. — 2014. — № 3. — С. 107-111. — Бібліогр.: 16 назв. — англ. |
| work_keys_str_mv |
AT manuilenkoov computersimulationofhighcurrentionbunchestransportandaccelerationwithadditionalspacechargecompensationbythermalelectrons AT karasvi computersimulationofhighcurrentionbunchestransportandaccelerationwithadditionalspacechargecompensationbythermalelectrons AT manuilenkoov čislennoemodelirovanietransportirovkiiuskoreniâsilʹnotočnyhionnyhsgustkovsdopolnitelʹnoikompensacieiobʺemnogozarâdateplovymiélektronami AT karasvi čislennoemodelirovanietransportirovkiiuskoreniâsilʹnotočnyhionnyhsgustkovsdopolnitelʹnoikompensacieiobʺemnogozarâdateplovymiélektronami AT manuilenkoov čislovemodelûvannâtransportuvannâtapriskorennâpotužnostrumovihíonnihzgustkívzdodatkovoûkompensacíêûíhobêmnogozarâduteplovimielektronami AT karasvi čislovemodelûvannâtransportuvannâtapriskorennâpotužnostrumovihíonnihzgustkívzdodatkovoûkompensacíêûíhobêmnogozarâduteplovimielektronami |
| first_indexed |
2025-12-07T16:34:56Z |
| last_indexed |
2025-12-07T16:34:56Z |
| _version_ |
1850868022957309954 |