М. Е. Вейсман, Н. Е. Андреев
- Объединенный институт высоких температур РАН, г. Москва
- Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Московская облаcть, г. Долгопрудный
Аннотация: Проведены теоретический анализ и численное моделирование динамики поперечного эмиттанса сгустка электронов при его ускорении в кильватерных полях, генерируемых лазерным импульсом в слабонелинейном режиме. Получены аналитические выражения для основных факторов, влияющих на рост эмиттанса в процессе ускорения и рассмотрен случай, когда характерный поперечный размер инжектированного сгустка превышает согласованный радиус, определяемый величиной фокусирующей силы в точке инжекции, исходным эмиттансом и энергией электронного сгустка, а конечное значение эмиттанса много больше начального. Описана динамика роста эмиттанса в процессе ускорения в зависимости от длины сгустка электронов и найдена длина сгустка, при которой происходит полное фазовое перемешивание бетатронных колебаний электронов и увеличение эмиттанса до его максимального значения, определяемого параметрами сгустка и фокусирующей силой в точке инжекции. Аналитические выражения находятся в хорошем согласии с результатами численного моделирования.
Ключевые слова: лазерно-плазменное ускорение электронов, кильватерные поля, эмиттанс пучка электронов, бетатронные колебания
Поступила в редакцию: 26.02.2020
Образец цитирования: М. Е. Вейсман, Н. Е. Андреев, “О зависимости эмиттанса от длины сгустка электронов при лазерно-плазменном ускорении в направляющих структурах”, Квантовая электроника, 50:4 (2020), 392–400 [Quantum Electron., 50:4 (2020), 392–400]