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利用线性保罗阱研究高强度束流中的相干与非相干共振

加速器物理 2019-06-04 v2

摘要

本文给出了高强度高斯束流中四个横向共振的频率(调谐)随强度变化的定量测量。由于高强度束流中存在非线性空间电荷力,粒子运动无法用解析方法描述。为此,我们使用粒子轨道动力学模拟器(S-POD)和高强度束流实验装置(IBEX)这两个线性保罗阱来实验复现该系统。在高强度束流中,空间电荷与外部场驱动扰动均可能引发相干共振响应,这些相干共振的激发调谐与对应的非相干共振相差一个因子 CmC_{m}。通过增加线性保罗阱中储存的离子数并研究四个不同共振的位置,我们提取了描述共振调谐随强度变化的暂定值。随后将这些值与相干共振的 CmC_{m} 因子进行比较。我们发现 CmC_{m} 因子并不能准确预测高强度高斯束流中共振的位置。借助粒子网格(Warp)这一粒子在网格(particle-in-cell)代码进行模拟,进一步加深了对该实验的理解。

关键词

引用

@article{arxiv.1812.03761,
  title  = {A study of coherent and incoherent resonances in high intensity beams using a linear Paul trap},
  author = {Lucy Martin and Shinji Machida and David Kelliher and Suzie Sheehy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1812.03761},
  year   = {2019}
}