Transformation ratio at wakefield excitation in dielectric resonator accelerator by shaped sequence of electron bunches with linear growth of current

Abstract

Transformation ratio has been derived in the case of wakefield excitation in dielectric resonator accelerator by sequence of electron bunches, the charge of which is shaped according to linear law, so that in every bunch (except the first one) the charge is distributed according to the rectangular trapezoid. At the use of certain bunch-precursor before the sequence the wakefield in the areas of localization of bunches-drivers does not depend on the longitudinal coordinate. For the increase of number of accelerated electrons the long asymptotics of sequence of electron bunches has been derived. In this asymptotic infinite sequence the short trains of drivers-rectangular trapezoids are interchanged by accelerated "high-current" bunches. This asymptotic infinite sequence provides the large transformation ratio and homogeneous decelerating wakefield, which results in the complete deceleration of bunchesdrivers. Connection of transformation ratio with the reduction rate of the wakefield after witness and connection of the transformation ratio with the witness charge and driver charge in this asymptotic sequence have been derived.

Отримано коефіцієнт трансформації у разі збудження кільватерного поля в діелектричному резонаторному прискорювачі послідовністю електронних згустків, заряд яких профільований за лінійним законом, так що в кожному згустку (окрім першого) заряд розподілений згідно прямокутної трапеції. При використанні певного згустка-передвісника перед послідовністю кільватерне поле в областях локалізації згустків- драйверів не залежить від подовжньої координати. Для збільшення числа прискорених електронів побудована довга асимптотика послідовності електронних згустків. У цій асимптотичній нескінченній послідовності короткі ланцюжки драйверів-прямокутних трапецій чергуються прискорюваними "сильнострумовими" згустками. Ця асимптотична нескінченна послідовність забезпечує великий коефіцієнт трансформації і однорідне гальмівне кільватерне поле, яке призводить до повного гальмування згустків-драйверів. Визначено зв'язок коефіцієнта трансформації з коефіцієнтом зменшення поля після вітнеса і зв'язок коефіцієнта трансформації із зарядом вітнеса і зарядом драйвера в цій асимптотичній послідовності.

Получен коэффициент трансформации в случае возбуждения кильватерного поля в диэлектрическом резонаторном ускорителе последовательностью электронных сгустков, заряд которых профилирован по линейному закону, так что в каждом сгустке (кроме первого) заряд распределен согласно прямоугольной трапеции. При использовании определенного сгустка-предвестника перед последовательностью кильватерное поле в областях локализации сгустков-драйверов не зависит от продольной координаты. Для увеличения числа ускоренных электронов построена длинная асимптотика последовательности электронных сгустков. В этой асимптотической бесконечной последовательности короткие цепочки драйверов-прямоугольных трапеций чередуются ускоряемыми «сильноточными» сгустками. Эта асимптотическая бесконечная последовательность обеспечивает большой коэффициент трансформации и однородное тормозящее кильватерное поле, которое приводит к полному торможению сгустков-драйверов. Определена связь коэффициента трансформации с коэффициентом уменьшения поля после витнеса и связь коэффициента трансформации с зарядом витнеса и зарядом драйвера в этой асимптотической последовательности.