Расчёт и тестирование резонатора фотопушки и бипериодической ускоряющей структуры с бегущей волной для фотоинжектора в ИПФ РАН

Представлены результаты исследований, направленных на создание ускоряющих структур для фотоинжекторного ускорителя, который в настоящее время реализуется в ИПФ РАН. На основе общей теории связанных осцилляторов приведён простой способ диагностики резонансных свойств ускоряющей структуры, состоящей из двух ячеек. Электродинамические измерения изготовленной фотопушки при малом уровне мощности подтверждают возможность достижения в ней необходимого градиента ускорения, хотя и обнаруживают довольно заметное отличие её резонансных свойств от проектных. Эти измерения находятся в хорошем согласии с выполненными аналитическими оценками и численным моделированием. Также представлен проект дополнительной ускоряющей структуры для доускорения фотоинжекторных электронных сгустков до энергии, допускающей их эффективную инжекцию в плазменный ускоритель с кильватерной волной.

На английском языке

Design and testing of the photogun cavity and biperiodic accelerating structure with traveling wave for the photoinjector at the IAP RAS

Ashanin I.A., Bandurkin I.V., Bylinsky N.Yu., Vikharev A.A., Mineev K.V., Peskov N.Yu., Polozov S.M., Samarokov N.Yu. and Fedotov A.E.

We present the results of studies aimed at creation of accelerating structures for a photoinjector accelerator currently being implemented at the IAP RAS. Based on the general theory of coupled oscillators, a simple method for diagnosing the resonant properties of two-cell accelerating structures is given. Electrodynamic measurements of the manufactured photogun at a low power level confirm the ability to achieve the required acceleration gradient, although they show quite a notable difference between its resonant properties and the design. These measurements are in good agreement with analytical estimates and numerical simulations. A project of an additional accelerating structure designed for further acceleration of photoinjector electron bunches up to the energy providing effective injection into a wakefield plasma accelerator is also presented.

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2023_66_07_555

Пример ссылки для цитирования:

Ашанин И.А., Бандуркин И.В., Былинский Н.Ю., Вихарев А.А., Минеев К.В., Песков Н.Ю., Полозов С.М., Самароков Н.Ю., Федотов А.Э. Расчёт и тестирование резонатора фотопушки и бипериодической ускоряющей структуры с бегущей волной для фотоинжектора в ИПФ РАН // Изв. вузов. Радиофизика. 2023. Т. 66, № 7-8. C. 555–565.