Effect of transition radiation and dispersion spreading at achievement of a large transformer ratio of driver-bunch energy into wakefield in a dielectric resonator accelerator

Abstract

Possibility of increase of transformer ratio TR in the case of the profiled sequence of bunches at their injection in a two-beam electron-positron dielectric-resonator collider is considered. Unlike considered earlier the waveguide case, for which TR is equal to the doubled number of bunches of sequence which provide a contribution to the total wakefield, and which is limited by the effect of the group velocity, in a resonator this limitation is absent. For derivation in the case of resonator of TR, proportional to the number of bunches, as well as in the waveguide, the ratio of bunch charges is selected to be equal 1:3:5: … , lengths of bunches, equal to the half of wavelength, interval between bunches is multiple to the wavelength. The effect of transition radiation and dispersion spreading on the transformer ratio is studied by numerical simulation.

Розглянуто можливість збільшення коефіцієнта трансформації TR у разі профільованої послідовності згустків під час її інжекції в двопучковий електронно-позитронний діелектричний резонаторний колайдер. На відміну від розглянутого раніше хвилеводу, для якого TR дорівнює подвійній кількості згустків послідовності, які збуджують кільватерне поле, що обмежене впливом групової швидкості, в резонаторі це обмеження відсутнє. Для отримання в разі резонатора TR, пропорційного кількості згустків, як і у хвилеводі, співвідношення зарядів згустків вибирається рівним 1:3:5:…, довжини згустків рівні половині довжини хвилі, інтервал між згустками кратний довжині хвилі. Методом числового моделювання вивчається вплив перехідного випромінювання і дисперсійного розсіювання на коефіцієнт трансформації.

Рассмотрена возможность увеличения коэффициента трансформации TR в случае профилированной последовательности сгустков при их инжекции в двухпучковый электрон-позитронный диэлектрический резонаторный коллайдер. В отличие от рассмотренного ранее случая волновода, для которого TR равно удвоенному числу сгустков последовательности, возбуждающих кильватерное поле, которое ограничено влиянием групповой скорости, в резонаторе это ограничение отсутствует. Для получения в случае резонатора TR, пропорционального количеству сгустков, как и в волноводе, соотношение зарядов сгустков выбирается равным 1:3:5:…, длины сгустков равны половине длины волны, интервал между сгустками кратен длине волны. Методом численного моделирования изучено влияние переходного излучения и дисперсионного расплывания на коэффициент трансформации.