О роли кулоновских полей в формировании эмиттанса в фотопушках
Иванов В.Я.1, Левичев А.Е.1
1Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, Новосибирск, Россия
Email: vivanov.48@mail.ru
Поступила в редакцию: 29 мая 2022 г.
В окончательной редакции: 2 декабря 2022 г.
Принята к печати: 13 июля 2023 г.
Выставление онлайн: 25 августа 2023 г.
Представлен теоретический анализ формирования продольного и поперечного эмиттанса пучков заряженных частиц в фотопушках под воздействием расталкивающих сил кулоновских полей. В численных расчетах проведено сравнение характеристик сгустков заряженных частиц с однородным и гауссовым распределением плотности заряда. Дано сравнение эффективности предложенной численно-аналитической модели с расчетами по программе Астра. Полученные численные и аналитические результаты могут быть полезны при проектировании фотоинжекторов для выбора оптимальных параметров, которые определяют основные характеристики фотопушек. Ключевые слова: кулоновские поля, фотопушки, пучки, эмиттанс.
- T. Miura, M. Akemoto, D. Arakawa, Y. Arakida, A. Enomoto, S. Fukuda, Y. Funakoshi, K. Furukawa, T. Higo, H. Honma, R. Ichimiya, N. Iida, M. Ikeda, E. Kadokura, H. Kaji, K. Kakihara, T. Kamitani, H. Katagiri, M. Kurashina, S. Matsumoto, T. Matsumoto, H. Matsushita, S. Michizono, K. Mikawa, F. Miyahara, H. Nakajima, K. Nakao, T. Natsui, Y. Ogawa, Y. Ohnishi, S. Ohsawa, F. Qiu, M. Satoh, T. Shidara, A. Shirakawa, H. Sugimoto, T. Suwada, T. Takenaka, M. Tanaka, Y. Yano, K. Yokoyama, M. Yoshida, L. Zang, X. Zhou. Upgrade Status of Injector LINAC for SuperKEKB, in Proc. IPAC'14 (Dresden, Germany, 2014), p. 59--61
- Электронный ресурс. Режим доступа: https://www-linac.kek.jp/linac-com/report/b2gm/linac-status-satoh-200622.pdf
- Электронный ресурс. Режим доступа: https://link.springer.com/content/pdf/10.1140/epjst/e2019-900045-4.pdf
- Электронный ресурс. Режим доступа: https://ctd.inp.nsk.su/c-tau/
- D. Nguyen, J. Lewellen, L. Duffy. RF Linac for High-Gain FEL. Photoinjectors, US (Particle Accelerator School, June 16--20, 2014) https://uspas.fnal.gov/materials/14UNM/B_Photoinjectors.pdf
- K.-J. Kim. NIM A, 275, 201 (1989)
- T. Natsui, M. Yoshida, X. Zhou, Y. Ogawa. Quasi-traveling wave gun and beam commissioning for SuperKekb. Proc. IPAC2015 (Richmond, VA, USA), р. 1610--1612
- H. Bluem, A.M.M. Todd, M.D. Cole, J. Lewellen, L. Phdlips, J. Preble, J. Rathke, T. Schultheiss. Electron Injectors for Next Generation X-Ray Sources, SPIE 49th Annual Mtg. (Denver, CO, 206 August, 2004)
- D.H. Dowell, J.F. Schmerge. Phys. Rev. Special Topics Accelerators and Beams, 2, 074201 (2009). DOI: 10.1103/PhysRevSTAB.12.074201
- D. Filippetto, P. Musumeci, M. Zolotorev, G. Stupakov. Phys. Rev. Special Topics, Accelerators and Beams, 17, 024201 (2014)
- T. Rao, D.H. Dowell. An Engineering Guide to Photoinjectors (arXiv:1403.7539, 2013), 335 p
- J.-H. Han. Dynamics of Electron Beam and Dark Current in Photocathode RF Guns (Hamburg, 2005) [DESY-Thesis-2005-038]
- J.-H. Han, K. Flottmann, W. Harting. Phys. Rev. Special Topics Accelerators and Beams, 11, 013501 (2008)
- J.-H. Han, M. Krasilnikov, K. Flottmann. Phys. Rev. Special Topics Accelerators and Beams, 8, 033501 (2005)
- L. Serafini, J.B. Rosenzweig. Phys. Rev. E, 55 (6), 7565 (1977)
- E. Colby, V. Ivanov, Z. Li, C. Limborg. Simulation Issues for RF Photoinjectors (SLAC-PUB-11494, Sep 26, 2005), 10 p
- J.B. Rosenzweig, N. Majernik, R.R. Robles, G. Andonian, O. Camacho, A. Fukasawa, A. Kogar, G. Lawler, J. Miao, P. Musumeci, B. Naranjo, Y. Sakai, R. Candler, B. Pound, C. Pellegrini, C. Emma, A. Halavanau, J. Hastings, Z. Li, M. Nasr, S. Tantawi, P. Anisimov, B. Carlsten, F. Krawczyk, E. Simakov, L. Faillace, M. Ferrario, B. Spataro, S. Karkare, J. Maxson, Y. Ma, J. Wurtele, A. Murokh, A. Zholents, A. Cianchi, D. Cocco. Ultra-Compact X-Ray Free-Electron Laser (arXiv: 2003.06083v3 [physics.acc-ph] 14 Aug, 2020)
- С.М. Полозов. Нелинейная динамика пучков ионов и электронов в линейных ускорителях (Канд. дисс. М., 2019), 363 с
- T.V. Bondarenko, E.S. Masunov, S.M. Polozov. Вопросы атомной науки и техники, 6 (88), 114 (2013)
- S.M. Polozov, T.V. Bondarenko. Beam dynamics simulation in two versions of new photogun for FCC-EE electron injector linac. Proc. IPAC 2017 (Copengagen, Denmark, 2017)
- В.Я. Иванов. Автоматизированное проектирование приборов электроники (Ин-т математики СО РАН, Новосибирск, 1986), ч. 1
- C. Hastings, J. Hayward. Approximation for Digital Computers (Princeton, USA, 1955)
- GPT: General Particle Tracer, Version 2.82, Pulsar Physics, http://www.pulsar.nl/gpt/
- K Floettmann. ASTRA-Manual_V3 [Online]. Available: FTP: http://www.desy.de Directory: mpyflo/Astra_dokumentation/ File: ASTRA-Manual_V3.pdf
- В.Я. Иванов. Метод анализа трехмерных нестационарных задач для пучков заряженных частиц. Тр. института математики (Наука, Новосибирск, 1989), с. 172--187
- J. Quang, S. Lidia, R. Ryne, C. Limborg-Deprey. Phys. Rev. Special Topics Accelerators and Beams, 9, 44204 (2006)
- V. Ivanov. Int. J. Modern Phys. A, 24 (5), 869 (2009).
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.