充气射频腔中束致等离子体的模拟
加速器物理
2018-03-28 v1
摘要
通过先进的数值模拟，研究了充有高压气体并与质子束相互作用的射频（rf）腔中发生的过程。这些模拟支持了费米实验室 Mucool 测试区（MTA）中氢气填充射频腔的实验项目，以及更广泛的缪子冷却器件设计研究。模拟研究使用了 SPACE，这是一种支持原子物理的三维电磁粒子网格法（EM-PIC）代码。研究了射频腔中的等离子体动力学，包括质子束对中性气体的电离过程、射频腔的等离子体负载，以及等离子体中的原子过程，如电子-离子和离子-离子复合以及电子对掺杂剂分子的附着。通过与 MTA 中的实验进行比较，模拟量化了等离子体特性的几个不确定值，如有效复合率和电子对掺杂剂分子的附着时间。模拟在等离子体负载及相关过程方面与实验取得了极好的一致性。经过实验验证的 SPACE 代码能够对缪子冷却器件进行预测性模拟。
引用
@article{arxiv.1803.08957,
title = {Simulation of beam-induced plasma in gas-filled rf cavities},
author = {Kwangmin Yu and Roman Samulyak and Katsuya Yonehara and Ben Freemire},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.08957},
year = {2018}
}
备注
10 pp. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1709.05285