具有密度梯度的等离子体中自调制质子束后方电子加速的数值研究
等离子体物理
2016-08-03 v1 加速器物理
摘要
当前圆形加速器中可用的高能质子束携带足够动量，能在约 1e15 1/cm^3 密度、数百米长的等离子体中将高强度电子和正电子束加速至 TeV 能量尺度。然而，该密度下的等离子体波长是高能质子束典型纵向尺寸的 1/100 到 1/1000。因此，应使用长(~10 cm)质子束在等离子体中的自调制不稳定性(SMI)来产生微束团列，进而共振驱动等离子体尾波。改变等离子体密度剖面提供了一种控制 SMI 发展及此过程中粒子加速的简单方法。我们展示了利用等离子体密度梯度作为控制 10 m 长等离子体中 400 GeV 质子束 SMI 发展期间电子束加速的可能方式的模拟。本工作在 AWAKE 项目背景下完成——CERN 上质子驱动等离子体尾波加速的原理验证实验。
引用
@article{arxiv.1511.04360,
title = {Numerical Studies of Electron Acceleration Behind Self-Modulating Proton Beam in Plasma with a Density Gradient},
author = {Alexey Petrenko and Konstantin Lotov and Alexander Sosedkin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.04360},
year = {2016}
}
备注
4 pages, 5 figures,