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Simulation Study of an LWFA-based Electron Injector for AWAKE Run 2

机译:用于aWaKE Run 2的基于LWFa的电子注入器的仿真研究

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摘要

The AWAKE experiment aims to demonstrate preservation of injected electronbeam quality during acceleration in proton-driven plasma waves. The short bunchduration required to correctly load the wakefield is challenging to meet withthe current electron injector system, given the space available to thebeamline. An LWFA readily provides short-duration electron beams withsufficient charge from a compact design, and provides a scalable option forfuture electron acceleration experiments at AWAKE. Simulations of a shock-frontinjected LWFA demonstrate a 43 TW laser system would be sufficient to producethe required charge over a range of energies beyond 100 MeV. LWFA beamstypically have high peak current and large divergence on exiting their nativeplasmas, and optimisation of bunch parameters before injection into theproton-driven wakefields is required. Compact beam transport solutions arediscussed.
机译:AWAKE实验旨在证明在质子驱动等离子体波加速过程中保持注入的电子束质量。鉴于束线可用的空间,正确加载尾波场所需的短束持续时间对于当前的电子注入器系统来说是一个挑战。 LWFA可以通过紧凑的设计轻松地为短时电子束提供足够的电荷,并为AWAKE的未来电子加速实验提供了可扩展的选择。预先注入冲击波的LWFA的仿真表明,使用43 TW激光系统足以在超过100 MeV的能量范围内产生所需的电荷。 LWFA束流通常在离开其原生质体时具有较高的峰值电流和较大的发散度,因此需要在注入质子驱动的尾波场之前优化束参数。讨论了紧凑的光束传输解决方案。

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