相对论性质子束在等离子体中的自调制不稳定性发展
等离子体物理
2023-05-10 v1 加速器物理
摘要
自调制是一种束-等离子体不稳定性，可用于驱动振幅很大的尾场，适用于远比等离子体趋肤深度长的束团。我们给出实验结果表明，当增大束团初始横向尺寸与等离子体趋肤深度的比值时，在固定的等离子体长度内，由于初始尾场振幅减小，该不稳定性沿束团发生得更晚，或根本不发生。我们展示了自调制未发展的情形，并引入一个简单模型讨论其在任意等离子体长度后都不会发生的条件。改变束团尺寸与等离子体电子密度也会改变该不稳定性的增长率。我们讨论了这些结果对基于相对论电离前沿播种的自调制不稳定性粒子加速器设计的影响，例如未来的 AWAKE 实验升级。
引用
@article{arxiv.2305.05478,
title = {Development of the Self-Modulation Instability of a Relativistic Proton Bunch in Plasma},
author = {L. Verra and S. Wyler and T. Nechaeva and J. Pucek and V. Bencini and M. Bergamaschi and L. Ranc and G. Zevi Della Porta and E. Gschwendtner and P. Muggli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.05478},
year = {2023}
}