Home Home


РАЗВИТИЕ НОВЫХ МЕТОДОВ УСКОРЕНИЯ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ В ЕрФИ (ОБЗОР)

А. Ц. Аматуни, Э. М. Лазиев, Г. А. Нагорский, М. Л. Петросян, Э. В. Сехпосян, С. С. Элбакян

Ереванский физический институт, Ереван

Дан обзор работ по новым методам ускорения заряженных частиц, проведенных в ЕрФИ за последние 15 лет. Приводятся результаты исследований по использованию поверхностных волн, возникающих в вакууме над поверхностью диэлектрика при полном внутреннем отражении, а также обращенного эффекта Вавилова - Черенкова для получения высокого темпа ускорения, недоступного в традиционных ускорителях. Описана созданная экспериментальная установка и приводятся результаты эксперимента по обнаружению лазерного ускорения в ондуляторах (обращенный лазер на свободных электронах). Рассмотрено ускорение частиц до высоких энергий кильватерными волнами в пассивных замедляющих структурах. Приведены результаты теоретических исследований нелинейных эффектов при ускорении частиц кильватерными волнами в плазме; получена зависимость напряженности кильватерных полей и коэффициента трансформации от g-фактора сгустка, а также указано на возможность самоускорения электронов релятивистского сгустка в плазме. Проведен учет влияния движения ионов и поперечных размеров сгустка на самоускорение сгустка в плазме и образование кильватерных волн. Обсуждается состояние исследований по указанным направлениям в мировой науке, и рассматриваются тенденции их дальнейшего развития.

Activities on the development of new methods for charged particle acceleration at the YerPhI during the last years are reviewed. The first two sections of the review report the results of investigations on the use of surface waves arising in vacuum at total internal reflection and the inverse Cerenkov effect in obtaining high acceleration rates. Section 3 describes the experimental setup and the results of a demonstration experiment of laser acceleration in an undulator (IFEL). Particle acceleration to high energies by wake fields in passive structures is consiered in Section 4. The optimum choice of acceleration regimes and structures are discussed. The results of theoretical studies on nonlinear plasma wake field acceleration are given in Section 5; the dependence of the wake field, the transformation ratio on the bunch Lorentz factor and the possibility of self-acceleration of relativistic bunch electrons are considered. The influence of ion motion and the finite lateral dimensions of the bunch is taken into account. In parallel with results obtained at YerPhI we discuss also the state-of-art and the future trends in the relevant directions of research.

Full text in PDF (4.462.629)



Home Home