准线性 regime 下 5 GeV 激光等离子体加速模块的设计
加速器物理
2018-12-26 v1
摘要
多 GeV 级激光等离子体加速模块是激光等离子体加速器的关键部件，因为它们可用作上游等离子体或常规注入器的升压器，或用作多级高能等离子体直线加速器的模块化加速段。这样一个工作在准线性 regime 的等离子体模块，已为 EuPRAXIA 项目的 5 GeV 激光等离子体加速器级（LPAS）而设计。激光脉冲（~150 TW，~15 J）被准匹配进等离子体通道（n_p = 1.5×10^{17} cm^{-3}，L~30 cm），双高斯电子束被外部注入到尾场中。通过使束斑尺寸与横向聚焦场匹配，在加速过程中保持了束发射度。并通过优化束负载效应，实现了 <1% 的最终能散。已提出若干方法来减小切片能散，且被发现是有效的。模拟采用洛伦兹增强参考系中的 3D PIC 代码 Warp 进行。
引用
@article{arxiv.1802.08158,
title = {Design of a 5 GeV Laser Plasma Accelerating Module in the Quasi-linear Regime},
author = {Xiangkun Li and Alban Mosnier and Phu Anh Phi Nghiem},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.08158},
year = {2018}
}