Мультидискова модель електронного згустка для дослідження балістичного гуртування низькоемітансних пучків

Abstract

При балістичному гуртуванні електронного пучка неоднорідність вздовж згустка поперечної компоненти поля просторового заряду суттєво збільшується, що може призвести до росту поперечного емітансу, якщо не буде задіяний спеціальний спосіб його компенсації. Для дослідження цієї проблеми розвинуто мультидискову модель згустка релятивістських заряджених частинок, яка не потребує умови малості між-дискового енергетичного розкиду. Це знімає обмеження на величину поля, що модулює пучок по швидкості, перед його інжекцією в дрейфовий простір. Поперечні характеристики динаміки згустка знаходимо із рішення диференційного рівняння для середньоквадратичного розміру огинаючої пучка.

При баллистическом группировании электронного пучка неоднородность вдоль сгустка поперечной компоненты поля пространственного заряда существенно увеличивается, что может привести к росту поперечного эмитанса, если не будет задействован специальный способ его компенсации. Для исследования этой проблемы развита мультидисковая модель сгустка релятивистских заряженных частиц, не требующая условия малости междудискового энергетического разброса. Это снимает ограничения на величину поля, модулирующего пучок по скорости перед его инжекцией в дрейфовое пространство. Поперечные характеристики динамики сгустка мы находим из решения дифференциального уравнения для среднеквадратичного размера огибающей пучка

At ballistic bunching of an electron beam the transverse distribution of space-charge field varies along bunch greatly. It can lead to emittance growth unless to provide its compensation. To study this problem, a multislice model of a bunch of relativistic charged particles that needs no smallness of energy spread between slices are developed. This removes the limit on the value of the field modulating velocity of the slices before injection into a drift space. Transverse beam characteristics are found from a differential equation for root-mean-square of the beam envelope.