Релятивистские пучки инжекционного комплекса ВЭПП-5 можно использовать
для создания плазменных волн с амплитудой электрического поля порядка 1 ГВ/м.
Часть электронов пучка, согласно расчетам, должна ускоряться этим полем на длине до 1 м.
Главная особенность нашего проекта плазменного ускорителя это система подготовки пучка.
Она позволяет продольно сжимать сгусток релятивистских
частиц вплоть до размера ~ 0,1 мм. Кроме того, имеется
возможность формировать оптимальный продольный профиль
плотности пучка.
Основные характеристики планируемой установки: энергия электронов до входа в плазму 510 МэВ,
число частиц в сгустке 21010 e, плотность
плазмы до 1016 см3, число ускоренных частиц
до 3109, их энергетический разброс менее 10 %.
В настоящее время эксперимент находится в стадии
технической разработки. Начаты работы по изготовлению
плазменной секции установки.
 |
Общая схема эксперимента по кильватерному ускорению. На вставках показаны результаты трекинга
частиц
|
 |
Эта установка открывает ряд новых возможностей для исследования кильватерного ускорения, в том числе:
- возможность достижения больших пиковых токов пучка за счет его продольного сжатия,
- возможность задания произвольного профиля плотности пучка,
- возможность длительного взаимодействия пучка с плазмой, вплоть до разрушения ускоряющей части сгустка,
- возможность прецизионной диагностики энергетического спектра ускоренных частиц,
- возможность работы с позитронным пучком.
 |
Ожидаемые результаты:
a) профиль тока пучка перед входом в плазму, пунктирной линией обозначен профиль тока, получающийся
при сжатии пучка без коллимации, частицы летят в направлении положительного z; b) энергетический
спектр электронов после плазмы; c) структура плазменной волны и изображение электронного пучка
в середине пути сквозь плазму. Численное моделирование динамики релятивистского электронного пучка
в плазме выполнено с помощью программы LCODE
|
 |
|
|
Стендовый доклад на EPAC'2004
(PDF, 2,2 МБ)
Стендовый доклад на Звенигородской конференции по физике плазмы
(PDF, 300 КБ)
Радиационно-защищенный зал, в котором планируется проводить эксперименты (23 августа 2004 г.)
Презентации:
Ссылки:
- LCODE программа для расчета динамики релятивистского
пучка в плазме.
- Orion проект комплекса установок
по плазменным методам ускорения в SLAC.
- E-162 эксперимент по кильватерному ускорению
в SLAC.
- Argonne Wakefield Accelerator
|