AWAKE质子束自调制不稳定性的间接测量方案
等离子体物理
2016-08-03 v2
摘要
AWAKE（先进质子驱动等离子体尾场加速实验）是CERN的一个原理验证研发实验，使用来自CERN SPS的400 GeV/c质子束（纵向束团尺寸sigma_z = 12 cm），该束流将被送入10 m长的等离子体段，其标称密度约为7x10^14 atoms/cm3（等离子体波长lambda_p = 1.2mm）。本文中，我们展示通过测量AWAKE等离子体下游两个位置的质子束团的时间积分横向轮廓，可以推断出自调制不稳定性（SMI）的发生信息。特别地，我们表明测量具有1 mrad角度的散焦质子对应于GV/m量级的电场以及质子束团完全发展的自调制。此外，通过测量自调制束团的散焦束边缘，可以提取关于不稳定性增长率的信息。如果发生软管不稳定性，则可通过测量半径变化的非均匀散焦束形状来检测。使用1 mm厚的Chromox闪烁屏对自调制质子束团成像，可实现0.6 mm的边缘分辨率，从而SMI饱和点分辨率为1.2 m。
引用
@article{arxiv.1511.06537,
title = {Indirect Self-Modulation Instability Measurement Concept for the AWAKE Proton Beam},
author = {M. Turner and A. Petrenko and B. Biskup and S. Burger and E. Gschwendtner and K. V. Lotov and S. Mazzoni and H. Vincke},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.06537},
year = {2016}
}
备注
4 pages, 4 figures, EAAC conference proceedings