重离子驱动等离子体激波加速的数值研究
加速器物理
2025-06-18 v1
摘要
等离子体基加速（PBA）已成为实现超高梯度粒子加速的有前景方法。尽管 laser、electron 和 proton 驱动的 PBA 研究已有大量文献，但在实现高效率、稳定加速以及可扩展能量提升方面仍面临诸多挑战。与此同时，由于其更高的束流电荷密度、更大的粒子质量以及更高的动能，重离子束驱动代表了 PBA 研究中的一个有趣方向。本文首次研究由重离子束驱动的等离子体激波加速，旨在寻找产生高幅度激波的优势机制。利用来自高强度重离子加速器设施（HIAF）提供的高强度、高能重离子束，我们的仿真结果表明，重离子可激发最高可达 6 GV/m 的稳定、高幅度等离子体激波，适用于电子加速。这些结果表明了重离子束驱动器的优异性能及其在 PBA 领域的潜在作为可行且有前景的方法。
引用
@article{arxiv.2506.14132,
title = {Numerical investigations of heavy ion driven plasma wakefield acceleration},
author = {Jiangdong Li and Jiancheng Yang and Guoxing Xia and Jie Liu and Wenlong Zhan and Ruihu Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.14132},
year = {2025}
}