Вышедшие номера
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.
  1. 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
  2. Электронный ресурс. Режим доступа: https://www-linac.kek.jp/linac-com/report/b2gm/linac-status-satoh-200622.pdf
  3. Электронный ресурс. Режим доступа: https://link.springer.com/content/pdf/10.1140/epjst/e2019-900045-4.pdf
  4. Электронный ресурс. Режим доступа: https://ctd.inp.nsk.su/c-tau/
  5. 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
  6. K.-J. Kim. NIM A, 275, 201 (1989)
  7. 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
  8. 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)
  9. D.H. Dowell, J.F. Schmerge. Phys. Rev. Special Topics Accelerators and Beams, 2, 074201 (2009). DOI: 10.1103/PhysRevSTAB.12.074201
  10. D. Filippetto, P. Musumeci, M. Zolotorev, G. Stupakov. Phys. Rev. Special Topics, Accelerators and Beams, 17, 024201 (2014)
  11. T. Rao, D.H. Dowell. An Engineering Guide to Photoinjectors (arXiv:1403.7539, 2013), 335 p
  12. J.-H. Han. Dynamics of Electron Beam and Dark Current in Photocathode RF Guns (Hamburg, 2005) [DESY-Thesis-2005-038]
  13. J.-H. Han, K. Flottmann, W. Harting. Phys. Rev. Special Topics Accelerators and Beams, 11, 013501 (2008)
  14. J.-H. Han, M. Krasilnikov, K. Flottmann. Phys. Rev. Special Topics Accelerators and Beams, 8, 033501 (2005)
  15. L. Serafini, J.B. Rosenzweig. Phys. Rev. E, 55 (6), 7565 (1977)
  16. E. Colby, V. Ivanov, Z. Li, C. Limborg. Simulation Issues for RF Photoinjectors (SLAC-PUB-11494, Sep 26, 2005), 10 p
  17. 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)
  18. С.М. Полозов. Нелинейная динамика пучков ионов и электронов в линейных ускорителях (Канд. дисс. М., 2019), 363 с
  19. T.V. Bondarenko, E.S. Masunov, S.M. Polozov. Вопросы атомной науки и техники, 6 (88), 114 (2013)
  20. 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)
  21. В.Я. Иванов. Автоматизированное проектирование приборов электроники (Ин-т математики СО РАН, Новосибирск, 1986), ч. 1
  22. C. Hastings, J. Hayward. Approximation for Digital Computers (Princeton, USA, 1955)
  23. GPT: General Particle Tracer, Version 2.82, Pulsar Physics, http://www.pulsar.nl/gpt/
  24. K Floettmann. ASTRA-Manual_V3 [Online]. Available: FTP: http://www.desy.de Directory: mpyflo/Astra_dokumentation/ File: ASTRA-Manual_V3.pdf
  25. В.Я. Иванов. Метод анализа трехмерных нестационарных задач для пучков заряженных частиц. Тр. института математики (Наука, Новосибирск, 1989), с. 172--187
  26. J. Quang, S. Lidia, R. Ryne, C. Limborg-Deprey. Phys. Rev. Special Topics Accelerators and Beams, 9, 44204 (2006)
  27. 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.