scholarly journals EFFECT OF TRANSITION RADIATION AND DISPERSION SPREADING AT ACHIEVEMENT OF A LARGE TRANSFORMER RATIO OF DRIVER-BUNCH ENERGY INTO WAKEFIELD IN A DIELECTRIC RESONATOR ACCELERATOR

2019 ◽  
pp. 48-54
Author(s):  
V.I. Maslov ◽  
D.S. Bondar ◽  
I.N. Onishchenko ◽  
V.G. Papkovich
Keyword(s):  
Numerical Simulation ◽  
Group Velocity ◽  
Dielectric Resonator ◽  
Transition Radiation ◽  
Wavelength Interval ◽  
Beam Electron ◽  
Electron Positron ◽  
Transformer Ratio

Possibility of increase of transformer ratio TR in the case of the profiled sequence of bunches at their injection in a two-beam electron-positron dielectric-resonator collider is considered. Unlike considered earlier the waveguide case, for which TR is equal to the doubled number of bunches of sequence which provide a contribution to the total wakefield, and which is limited by the effect of the group velocity, in a resonator this limitation is absent. For derivation in the case of resonator of TR, proportional to the number of bunches, as well as in the waveguide, the ratio of bunch charges is selected to be equal 1:3:5: … , lengths of bunches, equal to the half of wavelength, interval between bunches is multiple to the wavelength. The effect of transition radiation and dispersion spreading on the transformer ratio is studied by numerical simulation.

scholarly journals Driving positron beam acceleration with coherent transition radiation

2020 ◽  
Vol 3 (1) ◽  
Author(s):  
Zhangli Xu ◽  
Longqing Yi ◽  
Baifei Shen ◽  
Jiancai Xu ◽  
Liangliang Ji ◽  
...  
Keyword(s):  
Longitudinal Magnetic Field ◽  
Transition Radiation ◽  
Positron Beam ◽  
Acceleration Process ◽  
Wakefield Acceleration ◽  
Electron Positron ◽  
Electrons And Positrons ◽  
Energy Peak ◽  
Coherent Transition Radiation ◽  
Plasma Wakefield

Abstract Positron acceleration in plasma wakefield faces significant challenges, as the positron beam must be pre-generated and precisely coupled into the wakefield and, most critically, suffers from defocusing issues. Here we propose a scheme that utilizes laser-driven electrons to produce, inject, and accelerate positrons in a single setup. The high-charge electron beam from wakefield acceleration creates copious electron–positron pairs via the Bethe–Heitler process, followed by enormous coherent transition radiation due to the electrons’ exiting from the metallic foil. Simulation results show that the coherent transition radiation field reaches up to tens of GV m−1, which captures and accelerates the positrons to cut-off energy of 1.5 GeV with energy peak of 500 MeV (energy spread ~ 24.3%). An external longitudinal magnetic field of 30 T is also applied to guide the electrons and positrons during the acceleration process. This proposed method offers a promising way to obtain GeV fast positron sources.

scholarly journals Δυνατότητα ανίχνευσης σωματιδίων Higgs και φυσικής πέραν του καθιερωμένου προτύπου στον LHC και μελέτες επί του ανιχνευτή ακτινοβολίας μετάβασης του πειράματος ATLAS

2002 ◽  
Author(s):  
Βασιλική Μήτσου
Keyword(s):  
Large Hadron Collider ◽  
Standard Model ◽  
Supersymmetric Standard Model ◽  
Minimal Supersymmetric Standard Model ◽  
Transition Radiation ◽  
Hadron Collider ◽  
Transition Radiation Tracker ◽  
Electron Positron ◽  
Large Electron Positron

Ο ανιχνευτής ATLAS, ένα γενικών κατευθύνσεων πείραμα πρωτονίων σε πρωτόνια για το Μεγάλο Αδρονικό Επιταχυντή (Large Hadron Collider, LHC), θα μπορέσει να ερευνήσει πλήρως τις υψηλές ενέργειες των 14~TeV που θα γίνουν προσιτές. Ο LHC θα εγκατασταθεί στην υπάρχουσα σήραγγα του Μεγάλου Επιταχυντή Ηλεκτρονίων Ποζιτρονίων (Large Electron Positron collider, LEP), μήκους περιφέρειας 27 km, στο CERN. Αναμένεται να αρχίσει τη λειτουργία του το 2006.Ο Ανιχνευτής Ακτινοβολίας Μετάβασης (Transition Radiation Tracker, TRT), ο οποίος αποτελεί μέρος του εσωτερικού ανιχνευτή του ATLAS, συνδυάζει την ανίχνευση τροχιών και την αναγνώριση ηλεκτρονίων. Η ανίχνευση τροχιών πραγματοποιείται από εύκαμπτους σωληνίσκους γεμάτους με αέριο, ενώ οι ενδιάμεσοι ακτινοβολητές παράγουν ανιχνεύσιμες ακτίνες-X όταν διασχίζονται από ηλεκτρόνια. Σε αυτή τη διατριβή, τελειοποιείται και τεκμηριώνεται ο σχεδιασμός του ακραίου TRT μέσω λεπτομερών μελετών επί μίας πρότυπης μονάδας. Αυτές περιλαμβάνουν μετρήσεις πλήρους κλίμακας της τάσης του σύρματος ανόδου και προσδιορισμό της κυρτότητας των σωληνίσκων, ώστε να εξασφαλιστεί μία ομοιόμορφη απόκριση κατά μήκος των σωληνίσκων κατά την κανονική λειτουργία. Και στους δύο ελέγχους, η απόδοση της μονάδας κρίθηκε ικανοποιητική σύμφωνα με καθορισμένες προδιαγραφές. Μελετήθηκε επίσης η ομοιομορφία της ροής για διάφορες διατάξεις τροφοδοσίας του αερίου, εκμεταλλευόμενοι την ευαισθησία της ενίσχυσης αερίου στη σύνθεση του αερίου. Καταλήγουμε σε ένα τελικό σχεδιασμό εισαγωγής/εξαγωγής αερίου για τους τροχούς του ακραίου TRT.Πραγματοποιήθηκε μία ανάλυση της δυνατότητας ανακάλυψης από τον ανιχνευτή ATLAS ενός υπερσυμμετρικού μποζονίου Higgs στο θεωρητικό πλαίσιο της υπερβαρύτητας. Αποδεικνύεται ότι, σε αυτό το πρότυπο, είναι δυνατή η ανακάλυψη του ελαφρού σωματιδίου Higgs σε μεγάλο μέρος του χώρου παραμέτρων. Για το συγκεκριμένο κανάλι, h→bb, η ικανότητα b-σήμανσης του εσωτερικού ανιχνευτή του ATLAS είναι πρωταρχικής σημασίας. Παρουσιάζεται μία σύγκριση της δυνατότητας ανίχνευσης του Higgs του Καθιερωμένου Προτύπου μεταξύ του ATLAS και των ανιχνευτών του Tevatron. Η αναμενόμενη απόδοση από το Tevatron για το Run II στο κανάλι WH→lνbb κρίνεται μάλλον αισιόδοξη. Διερευνάται επίσης η ακρίβεια στη μέτρηση μάζας των μποζονίων Higgs του Ελάχιστου Υπερσυμμετρικού Καθιερωμένου Προτύπου (Minimal Supersymmetric Standard Model, MSSM). Εκμεταλλευόμενοι την ποικιλία τελικών καταστάσεων οι οποίες είναι προσιτές στον LHC, μία ακρίβεια μεταξύ ~0.1% και ~3% μπορεί να επιτευχθεί σε μεγάλο μέρος του χώρου παραμέτρων του MSSM.

scholarly journals MAXIMUM TRANSFORMER RATIO AT WAKEFIELD EXCITATION AT BLOWOUT REGIME IN PLASMA BY ELECTRON BUNCH UNDER SEMI-GAUSSIAN CHARGE DISTRIBUTION

2020 ◽  
pp. 62-67
Author(s):  
D.S. Bondar ◽  
V.I. Maslov ◽  
I.N. Onishchenko
Keyword(s):  
Numerical Simulation ◽  
Relativistic Electron ◽  
Charge Distribution ◽  
Electron Bunch ◽  
Maximum Value ◽  
Transformer Ratio ◽  
Constant Charge

Using 2d3v code LCODE, the numerical simulation of nonlinear wakefield excitation in plasma by shaped relativistic electron bunch with charge distribution, which increases according to Gaussian charge distribution up to the maximum value, and then decreases sharply to zero, has been performed. Transformer ratio, as the ratio of the maximum accelerating field to the maximum decelerating field inside the bunch, and accelerating the wakefield have been investigated taking into account nonlinearity of the wakefield. The dependence of the transformer ratio and the maximum accelerating field on the length of the bunch was investigated with a constant charge of the bunch. It was taken into account that the length of the nonlinear wakefield increases with increasing length of the bunch. It is shown that the transformer ratio reaches its maximum value for a certain length of the bunch. The maximum value of the transformer ratio reaches six as due to the profiling of the bunch, and due to the nonlinearity of the wakefield.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document