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2023 article

Optimization of Electron Bunch Characteristics in Bubble Wakefield: Role of Different Linear Upward Density Ramp Profiles

4Citations signalées, ce qui n’est pas une note de qualité
3Institutions déclarées
1Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : in. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Laser wakefield acceleration (LWFA) technique is used for the generation of electron beam of high quality. In future, these beams may be used to develop compact X-ray sources. In the present work, using a linearly polarized Gaussian laser pulse for electron acceleration, we have explored different linear upward density ramp structures for achieving better characteristics of the injected electron bunch employing Fourier–Bessel particle-in-cell simulations (FBPIC) code. Laser parameters and plasma density ramp profile are optimized for maximizing energy gain (E), minimizing injected electron bunch charge${(\text {Q})}$, and normalizing the rms emittance within the wake bubble. The optimized values of emittances are observed as$\epsilon _{x}=3.69 \times 10^{-5} \text {mrad}$and$\epsilon _{y}=0.83 \times 10^{-5} \text {mrad}$in 2.23-mm-long plasma channel for ramp lengths of$\text {Z}_{\text {ramp}}=100\,\,\mu \text {m}$and$\text {Z}_{\text {ramp}}=20\,\,\mu \text {m}$, respectively. Simulation results show weaker particle trapping in bubble for increasing the values of density ramp length, revealing that the injected electron bunch charge is strongly related to the plasma density ramp length. A minimum charge of ~277.26 pC trapped in the bubble and a maximum energy gain of 0.21 GeV are obtained for the plasma channel of 2.23 mm length.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Optimization of Electron Bunch Characteristics in Bubble Wakefield: Role of Different Linear Upward Density Ramp Profiles
Date Crossref
01/12/2023
Éditeur
Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Indian Institute of Technology Delhi Department of Physics pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Manav Rachna University Department of Physics pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Manav Rachna International Institute of Research and Studies pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Plasma Science and Technology Laboratory Department of Physics pays non établi dans la notice
    Structure de recherche

Department of Physics — Indian Institute of Technology Delhi, Department of Physics — Manav Rachna University et Manav Rachna International Institute of Research and Studies, avec 1 autre affiliation.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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