在具有交替密度梯度的等离子体中由重离子束驱动的电子加速的数值模拟
加速器物理
2025-07-04 v1
摘要
基于等离子体的加速（PBA）已使用激光、电子和质子驱动器得到了验证。然而，在实现高效率、稳定加速和可扩展的能量增益方面仍存在重大挑战。重离子束驱动器具有高动能，为向见证束传递更多能量提供了潜力。遗憾的是，受限于重离子相对较低的速度，失相长度非常短，导致见证束能量增益较低。在此背景下，线性增加等离子体密度的传统方法无效，因为 RMS 束半径与等离子体波长之间的失配会使尾场退化甚至消失。在本文中，我们提出了一种方法，周期性地将见证束切换至不同加速相位，使其能够在相邻加速腔之间移动。因此，等离子体密度不仅严格增加，也会降低。这将有助于维持尾场结构并提高见证束的能量增益。
引用
@article{arxiv.2507.02269,
title = {Numerical simulations of electron acceleration driven by heavy ion beams in plasma with alternating density gradients},
author = {Jiangdong Li and Jiancheng Yang and Guoxing Xia and Jie Liu and Ruihu Zhu and Xiangwen Qiao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.02269},
year = {2025}
}