具有空间电荷的束团束的对流不稳定性
加速器物理
2019-04-09 v5
摘要
对于圆形加速器中零色散度、无多圈尾场、无电子云及其他束流的单个强子束团，唯一可能的横向集体不稳定性是模耦合不稳定性，即 TMCI。对于足够强的空间电荷（SC），由尾场驱动相干调谐偏移的不稳定性阈值通常随 SC 调谐偏移线性增大，多位作者用不同方法独立得出此结论。然而该稳定性条件有一个非常奇怪的特征：在强 SC 下，它完全对粒子数不敏感。因此，若其正确，这样一束具有足够强 SC 的束流在某强度下稳定，则无论强度提高多少都将保持稳定！本文给出这一难题的解决：虽然 SC 抑制 TMCI，但它引入头对尾对流放大，可使束流比无 SC 时更不稳定，即便所有相干调谐均为实数，即所有模式在常规“绝对”意义下稳定。这是通过使用一种对任意空间电荷与尾场分析束流横向谱的有效新方法实现的。引入了两类新的束流不稳定性：饱和对流不稳定性（SCI）与绝对-对流不稳定性（ACI）。
引用
@article{arxiv.1807.04887,
title = {Convective Instabilities of Bunched Beams with Space Charge},
author = {Alexey Burov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1807.04887},
year = {2019}
}
备注
13 pages, 22 figures. One summarizing figure was added at the end. Recently published in the PRAB