双谐 rf 系统中 Landau 阻尼丢失的阈值
加速器物理
2025-02-24 v2
摘要
Landau 阻尼是一种自然的稳定机制，用于缓解相干束 instabilities。 在纵向平面中，Landau 阻尼的丢失（LLD）发生在束同步频率的非相干带中涌现出相干振荡模式时。本文将最近的LLD研究扩展至双谐 rf系统的相关案例。具体而言，证明在束缩短模式下（两个rf系统在束位置相位一致且非加速容器），穿越能量后的感性阻抗导致二项分布的LLD阈值为零，类似于单谐rf情况。在此配置下，通过对同步频率分布进行细化分析，引入频率上限阈值后，推导出LLD阈值的解析公式。我们通过van Kampen 模态概念研究LLD阈值，考虑电压比以及两个rf系统之间的相对相位对穿越能量后感性阻抗（或低于穿越能量时电容阻抗）的影响。理论研究的有效性通过在两个同步器——PS和SPS at CERN——下不同容器填充条件下的大量束流测量得到支持。除解析估计外，观察结果还与半解析代码MELODY以及BLonD中的多粒子跟踪仿真进行了比较。
引用
@article{arxiv.2502.14548,
title = {Threshold for loss of Landau damping in double-harmonic rf systems},
author = {Leandro Intelisano and Heiko Damerau and Ivan Karpov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.14548},
year = {2025}
}