Particle-in-Cell Simulations of Plasma Density Variations in a Proton-Driven Wakefield Accelerator

Plasma Wakefield Accelerators (PWFA) use relativistic particle bunches to drive high-amplitude (GV/m) wakefields to accelerate other particle bunches. I use particle-in-cell simulations to study the physics behind a PWFA driven by a long proton that relies on self-modulation (SM). I study the effect of density variations in the plasma on the SM and on the bunch injection process. When possible, simulations are compared with experimental results and are in good agreement.
Plasma-Kielfeld-Beschleuniger (PWFA) verwenden relativistische Teilchenpakete, um GV/m-Kielfelder anzutreiben, die Teilchenpakete beschleunigen. Ich verwende Teilchen-in-Zellen-Simulationen, um die Physik hinter einem PWFA zu untersuchen, der von einem Protonpaket angetrieben wird und auf Selbstmodulation (SM) beruht. Ich untersuche die Auswirkung von Dichtevariationen im Plasma auf die SM und die Injektion von Teilchenpaketen. Simulationen und experimentellen Ergebnissen stimmen gut überein.