Experiments on resonator concept of plasma wakefield accelerator driven by a train of relativistic electron bunches

Abstract

The experimental installation was elaborated to increase plasma wakefield amplitude by means of using plasma resonator that allows all bunches of the train to participate in wakefield build-up contrary to waveguide case, in which due to group velocity effect only a part of the bunches participates. Experiments on plasma producing with resonant density, at which a coincidence of the plasma frequency and bunch repetition frequency is provided, are carried out. The first results of the measurements of beam energy loss on plasma wakefield excitation and energy gain by accelerated electrons are presented.

Розроблена експериментальна установка для збільшення амплітуди кільватерного поля при використанні плазмового резонатора, який дозволяє усім згусткам послідовності приймати участь у збільшенні амплітуди кільватерного поля, у відмінність від хвилеводного випадку, для якого через ефект групової швидкості у цьому приймає участь тільки частина згустків. Виконані експерименти по отриманню плазми з густиною, яка забезпечує співпадання плазмової частоти и частоти проходження згустків. Представлені перші результати вимірювань втрат енергії пучка на збудження кільватерних полів у плазмі та здобутої енергії прискореними електронами.

Разработана экспериментальная установка для увеличения амплитуды кильватерного поля при использовании плазменного резонатора, который позволяет всем сгусткам последовательности участвовать в увеличении амплитуды кильватерного поля, в отличие от волноводного случая, для которого из-за эффекта групповой скорости в этом участвует только часть сгустков. Выполнены эксперименты по получению плазмы с плотностью, обеспечивающей совпадение плазменной частоты и частоты следования сгустков. Представлены первые результаты измерений потерь энергии пучка на возбуждение кильватерных полей в плазме и приобретаемой энергии ускоряемыми электронами.