AWAKE 基线方案的首次全动力学三维模拟
计算物理
2019-09-19 v1 加速器物理
等离子体物理
摘要
“先进质子驱动等离子体尾场加速实验”(AWAKE) 旨在经由质子束驱动的尾场加速来加速轻子。它包含大量的数值研究以及 CERN 实验室中的实验。基线方案包含一个约 的等离子体体积。等离子体波长约为 ，需充分分辨，每等离子体波长至少使用 个点，以准确复现物理过程。基线方案包含质子束微聚束、并发的非线性尾场增长以及离轴电子束注入、俘获与加速。我们给出该基线方案采用完整模型、具有足够分辨率的首次三维模拟结果。得益于对模拟代码 PSC 的大量适配、改进与优化，该模拟消耗约 计算资源并扩展至 32768 核。通过这一大规模模拟工作，我们得以验证简化模型模拟的结果，并识别出电子注入过程中的重要新效应。
引用
@article{arxiv.1905.07406,
title = {First fully kinetic three-dimensional simulation of the AWAKE baseline scenario},
author = {N. Moschüring and K. V. Lotov and K. Bamberg and F. Deutschmann and H. Ruhl},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.07406},
year = {2019}
}
备注
11 pages, 6 figures, 2 tables, results presented at the Laser-Plasma Accelerator Workshop 2019, submitted to Plasma Physics and Controlled Fusion