低能电子束纵向空间电荷诱导微聚束不稳定性中的等离子体效应
加速器物理
2013-10-01 v3 等离子体物理
摘要
微聚束不稳定性通常存在于自由电子激光 (FEL) 装置的直线加速器中。在许多情况下，纵向空间电荷 (LSC) 是产生该不稳定性的主导因素。对于高亮度电子束，发现等离子体效应在不稳定性发展中不可忽略。在本文中，我们从多维相空间中的 Vlasov 方程和 Poisson 方程出发，基于纵向密度扰动引入的纵向电场显式公式，对微聚束不稳定性进行了直接分析，使其与针对高能束流的成熟方法具有高度可比性。该方法普遍适用于有无加速以及无关晶格组件的情况。结果表明，对于横向发射度较小的低能电子束（这通常是自由电子激光装置注入器的情况），等离子体效应导致纵向电场在以依赖于束流横向尺寸的修正等离子体频率处发生振荡，以及由于束流传输过程中非相关的纵向速度展宽引起的纵向电场中的 Landau 阻尼效应。这两种效应在不稳定性发展中均起重要作用。因此，由 LSC 阻抗驱动的能量调制与常规值显著不同，这种差异导致不稳定性最终增益的 noticeable 变化。
引用
@article{arxiv.1307.1190,
title = {Plasma effect in the longitudinal space charge induced microbunching instability for low energy electron beams},
author = {Dazhang Huang and King Yuen Ng and Qiang Gu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1307.1190},
year = {2013}
}
备注
7 pages, 4 figures