Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
139<br />
Мероприятие 2.3. Комбинированное ускорение в линейных и лазерноплазменных<br />
ускорителях заряженных частиц<br />
Как следует из содержания Мероприятия 2.1, перспективной схемой для<br />
достижения максимальных значений энергий ускоренных электронов является<br />
схема, базирующаяся на ускорении внешнего электронного пучка,<br />
инжектированного в ускоряющую плазменную структуру. Более того, в последнее<br />
время такая схема считается наиболее удобной для достижения высокого<br />
качества пучка ускоренных электронов (малый разброс по энергии, низкий<br />
эмитанс и т.д.), что особенно важно для ряда приложений, например, создание<br />
рентгеновских лазеров на свободных электронах.<br />
Ключевой проблемой, которая должна быть решена прежде, чем лазерноплазменный<br />
рентгеновский лазер может быть построен, является необходимость<br />
уменьшения энергетического разброса ускоренных электронов в пучке до<br />
значения менее 0.1%. Для решения этой проблемы предлагаются два способа:<br />
• Анализ и выбор наиболее подходящей схемы для самоинжекции<br />
плазменных электронов, обеспечивающий минимальный энергетический<br />
разброс электронов в пучке (менее 0.1%). Схема может использовать<br />
различные методы: использование вспомогательного лазерного импульса,<br />
создание специального пространственного профиля плазмы, добавление в<br />
плазму примесей и т.д.<br />
• Исследование внешней инжекции, основанной на инжекции в ускоряющую<br />
плазменную структуру электронного пучка, созданного во внешнем<br />
фотоинжекторе. Цель исследования – подобрать режим, при котором<br />
сохранится начальный энергетический разброс и будет установлена точная<br />
синхронизация между фотоинжектором и лазерным импульсом,<br />
генерирующем ускоряющую плазменную структуру.<br />
В рамках проекта предполагается строительство ускорителя электронов<br />
низкой энергии, основанного на стандартной технологии с использованием<br />
фотоинжектора. Пучок, полученный на таком ускорителе, будет инжектирован в<br />
ускоряющую плазменную структуру, образованную мощным лазерным импульсом.<br />
В настоящее время большой интерес вызывает схема инжекции электронного<br />
пучка под небольшим углом к оси распространения лазерного импульса [82-86]<br />
(см. Рис. 4.12). Данная схема может обеспечить высокую эффективность<br />
инжекция, так что процент электронов, захваченных в ускоряющую плазменную<br />
структуру, может достигать 50% [1].
Change language