name: Особенности ускорения пучков в плазменной кильватерной волне длинного модулированного драйвера
keyword_list: кильватерное ускорение протонный драйвер движение ионов численное моделирование
abstract: Диссертация посвящена исследованию взаимодействия протонного пучка с плазмой в контексте кильватерного ускорителя. В диссертации представлены результаты численного моделирования большого числа конфигураций эксперимента AWAKE, найдены оптимальные параметры для нескольких режимов работы этого эксперимента.
  Основные результаты диссертации:
  1.Были получены зависимости амплитуды кильватерного поля от параметров пучка и плазмы, что помогло выявить физические эффекты, ограничивающие амплитуду кильватерного поля в различных областях пространства параметров. Наиболее важным эффектом оказалось нелинейное удлинение волны. До тех пор, пока этот эффект не вступил в игру, кильватерная амплитуда прямо пропорциональна числу протонов, возбуждающих волну. Если же, из-за улучшения какого-либо из параметров, достигается некий предел числа микросгустков, то рост амплитуды в дальнейшем сильно замедляется. Два других важных эффекта — это разлет пучка из-за эмиттанса и движение ионов. Оба эффекта характеризуются неким граничным значением, или, если быть точным, поверхностью в многомерном пространстве параметров. Если перейти границу, то амплитуда начнет стремительно падать. Иначе эти параметры не влияют на амплитуду волны.
  2.Обнаружено, что флуктуации плотности драйвера, происходящие во время релаксации пучка в плазме, могут приводить к росту эмиттанса ускоряемого пучка. Этот эффект применим ко всем схемам плазменного ускорения, работающим в линейном или слабонелинейном режиме. Blowout режим невосприимчив к этому механизму роста эмиттанса, поскольку фокусирующая сила в каверне полностью определена ионной плотностью и не меняется со временем. Рост эмиттанса можно замедлить с помощью увеличения заряда витнесса, поскольку он начинает дополнительно фокусироваться своим собственным кильватерным полем. Несмотря на это, голова витнесса все равно будет разваливаться. В процессе ускорения фронт эрозии движется по пучку от головы к хвосту
  3.Движение ионов может приводить к увеличению ускоряющего поля в кильватерном ускорителе. Причиной эффекта становится перераспределение энергии в волне, приводящее к увеличению плотности энергии на оси. Прибавка энергии превышает даже потери, связанные с переходом части энергии колебаний из продольных в поперечные из-за поперечной неоднородности плотности ионов.
chairman_dissertation_council.name: Александр
chairman_dissertation_council.surname: Иванов
chairman_dissertation_council.patronymic: Александрович
chairman_dissertation_council.position: научный руководитель научного направления
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
chairman_dissertation_council.rank: Старший научный сотрудник
chairman_dissertation_council.wos_research_id: нет
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 34975048700
chairman_dissertation_council.rinc_id: 21921
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Алексей
organization_supervisor.surname: Резниченко
organization_supervisor.patronymic: Викторович
organization_supervisor.position: учёный секретарь ИЯФ
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 29.27.51
rubrics.name: Применение плазмы
rubrics.code: 29.27.17
rubrics.name: Колебания и волны
rubrics.code: 29.27.23
rubrics.name: Пучки в плазме
oecds.code: 01.03.UP
oecds.name: PHYSICS, PARTICLES & FIELDS
oecds.code: 01.03.UF
oecds.name: PHYSICS, FLUIDS & PLASMAS
speciality_codes.name: Физика плазмы
speciality_codes.code: 1.3.9.
speciality_codes.name: Физика пучков заряженных частиц и ускорительная техника
speciality_codes.code: 1.3.18.
supervisors.fio: Лотов К.В.
supervisors.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
supervisors.speciality_code: Физика плазмы
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Неруш Е.Н.
opponents.scientific_degree: Кандидат физико-математических наук
opponents.speciality_code: Физика плазмы
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Савельев-Трофимов Андрей Борисович
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Лазерная физика
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ИЯФ СО РАН
protection_organization.name: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук
protection_organization.ogrn: 1025403658136
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ИЯФ СО РАН
author_organization.name: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук
author_organization.ogrn: 1025403658136
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения