Record #255696 - GSI Repository

DFG project G:(GEPRIS)367991447

Dreidimensionale quasi-statische Simulationen der Beam-Selbstmodulation und externen Injektion in der Plasma-Wakefield Beschleunigung.

Coordinator	Professor Dr. Alexander Pukhov
Grant period	2017 -
Funding body	Deutsche Forschungsgemeinschaft
	DFG
Identifier	G:(GEPRIS)367991447

Note: Die AWAKE-Collaboration setzt nun mit Run 2 fort und konzentriert sich dabei auf mehrere wichtige Ziele: das Erreichen stabiler Beschleunigungsgradienten zwischen 0,5 und 1 GV/m, die Aufrechterhaltung der Emittanz der Elektronenbunches während der Beschleunigung und die Entwicklung skalierbarer Plasmaquellen, die sich auf Hunderte von Metern oder mehr erstrecken können. Bis zum Abschluss von Run 2 zielt das AWAKE-Programm darauf ab, Elektronenstrahlen bereitzustellen, die für Teilchenphysik-Experimente geeignet sind. Der Hauptunterschied zu Run 1 besteht in der Implementierung von zwei Plasmaquellen – eine für die Selbstmodulation (SM) und eine für die Beschleunigung –, die eine axiale Injektion des Elektronenpakets in das Beschleunigerplasma ermöglichen und eine bessere Kontrolle über die Parameter bieten. Vollständige "first principles" dreidimensionale Simulationen sind für das Verständnis der hochgradig nichtlinearen Physik der Selbstmodulation (SM) von Protonenbunches in Plasmen von entscheidender Bedeutung. Das neue Experiment führt eine vollständige Kontrolle der Plasmadichte im ersten („Modulator-“) Plasmaabschnitt ein und bietet umfassende Möglichkeiten zur Optimierung des SM-Prozesses und zur Stabilisierung des Treibers. Der Vakuumspalt zwischen den Plasmazellen, der für die on-axis Injektion des Witness-Bunches erforderlich ist, beeinflusst jedoch die Treiberdynamik im zweiten („Beschleuniger“) Plasmaabschnitt. Das neue Projekt wird sich auf die Durchführung dreidimensionaler Particle-in-Cell-Simulationen innerhalb dieser aktualisierten Geometrie konzentrieren.

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Record created 2023-01-19, last modified 2025-06-17

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