Longitudinal phase space diagnostics with a nonmovable corrugated passive wakefield streaker
本研究针对自由电子激光装置的时间分辨诊断需求，分析被动尾场条纹装置的切片能量分辨率及能量啁啾的影响，利用European XFEL的固定式波纹条纹相机实现了飞秒级时间、MeV级能量分辨率的纵向相空间测量。
2024-05-20 physics.acc-ph
Systematic Derivation of Reliable Wake Functions for Complex Structures from Mesh-Based Wakefield Simulations
National Central University（中央大学）；National Synchrotron Radiation Research Center（国家同步辐射研究中心）
提出一种基于解卷积的系统方法，从数值计算的尾势中提取可靠尾函数，在矩形介质波导中验证与解析解一致，并应用于非均匀介质结构以减少偏转尾场。
2026-06-26 physics.acc-ph
Longitudinal phase-space manipulation with beam-driven plasma wakefields
提供高亮度束流的紧凑型加速器设施的开发是下一代紧凑型和成本可承受的粒子加速器领域中最具挑战性的任务之一，用于工业、医疗和研究应用的许多领域。特别地，波束纵向相空间成形的能力对于实现高峰值亮度起着关键作用。在这里，我们提出了一种新的方法，允许通过等离子体尾场调谐高亮度光束的纵向相空间。穿过等离子体的电子束驱动大的尾场，该尾场用于操纵沿束本身的粒子的时间-能量相关性。我们的实验表明，这样的解决方案是高度可调的，通过简单地调整等离子体的密度，并可用于打印或删除任何相关的光束。这是一个基本的要求，当处理来自未来等离子体加速器的大部分时间-能量相关的光束。
2019-02-21 physics.acc-ph
Longitudinal Wake Field for an Electron Beam Accelerated through a Ultra-High Field Gradient
具有越来越高的纵向场梯度的电子加速器是期望的，因为它们允许通过紧凑且便宜的设置来产生高能束。新的激光等离子体加速技术似乎构成了这个方向上更有前途的突破，提供前所未有的场梯度高达TV/m。本文定量地描述了纵向尾流场对电子注的影响。我们的论文是基于麦克斯韦方程组的纵向场的解决方案。当加速距离远小于超越距离时，我们的结论是有效的，超越距离是电子作为光信号从束团尾部超越束团头部的距离。该条件在激光等离子体器件中得到了很好的验证。我们计算了一个封闭的阻抗和尾流函数，可以进行数值计算。结果表明，由于辐射相互作用，聚束中的能量损失率等于通过远区相干辐射发射的能量。此外，发现一个表达式的渐近极限的电子束从加速器的一个大的距离相比，超越长度。这样的表达式使我们能够计算高斯横向和纵向束团形状的解析解。最后，我们研究了基于100 MeV和1 GeV激光等离子体加速器驱动的真空紫外和X射线台式自由电子激光的可行性。数值计算表明，纵向尾迹引起的能量随时间变化的影响对这些装置的运行构成了严重的威胁。
2006-12-08 physics.acc-ph
Longitudinal Laser Shaping in Laser Wakefield Accelerators
本文研究了激光尾流场加速器中激光与等离子体相互作用过程中尾流激发的能量学。我们发现，尾流振幅和加速效率（Transformer比）可以通过适当的驱动激光脉冲的纵向轮廓的形状最大化。在激光与等离子体相互作用的非线性区域，导出了相应的激光脉冲族。这样的形状通过允许激光脉冲内的均匀光子减速而提供尾流场的大小和效率的理论上限。我们还构建了现实的最佳脉冲形状，可以产生在有限带宽的激光系统。
2000-08-09 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Indirect Integration of Longitudinal and Transverse Wake Potentials for Unequal Beam Pipes and Arbitrary Beam Velocity
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器）
该研究推导了适用于不等束流管道与任意束流速度的纵向和横向尾场势间接积分公式，经数值测试验证了方法的正确性，可用于尾场计算。
2026-09-07 physics.acc-ph
Wakefields of a Beam near a Single Plate in a Flat Dechirper
我们给出了一个短的电子束通过一个平板去斜器的纵向，横向和四点电荷唤醒的公式。
2016-11-29 physics.acc-ph
Impedance budget and instability estimation of the HLS-II storage ring
合肥光源储存环升级改造工程正在进行。本文利用CST程序对新设计的真空室的尾流场进行了模拟，并利用FFT得到了宽带阻抗。结合壁面电阻性尾迹场，建立了储存环宽带阻抗模型。利用理论公式讨论了纵向和横向单束团不稳定性。通过精心设计的真空室，使束流不稳定性阈值高于束流目标值。
2014-05-17 physics.acc-ph
Analytical Formulas for Short Bunch Wakes in a Flat Dechirper
我们为现实结构开发了轴上和轴外纵向和横向尾流的分析模型，然后将其与数值计算进行比较，通常发现一致性良好。这些解析"一阶"公式近似于纵向尾流和横向尾流斜率原点处的下垂;与早期的"零阶"公式相比，它们的精度有所提高。在使用典型参数的RadiaBeam/LCLS去啁啾器的示例计算中，我们发现与更简单的计算相比，在聚束尾部的能量啁啾中有16%的下降。当横梁从一个排液器段的一个夹爪移动到200 $μ$ m时，可以在30 $μ$ m的长度上实现3 MV的横向反冲差。
2016-03-24 physics.acc-ph
Longitudinal impedance and wake from XFEL undulators. Impact on current-enhanced SASE schemes
在这篇文章中，我们推导出纵向阻抗和尾流函数的任意波荡器参数的波荡器设置，考虑到有限的横向尺寸的电子聚束。早期的研究考虑的是电子的线密度分布。我们专注于我们的注意力在长波长渐近线（与共振波长相比），在大距离的电子束从波荡器入口相比，超车长度，和大真空室的大小相比，典型的横向尺寸的字段。这些限制定义了一个参数区域的实际应用。我们计算了一个封闭的阻抗和尾流函数，可以在最一般的情况下进行数值计算。这样的表达式使我们能够推导出高斯横向和纵向束团形状的解析解。最后，我们研究了最近提出的电流增强SASE计划（ESASE）的可行性LCLS，以及在我们的近似范围内。本文提出的数值估计表明，阻抗引起的能量扩散是足以严重降低自由电子激光的性能。我们的结论与文献中的结果相反，文献中LCLS情况的尾流计算是在自由空间中给出的，就好像波荡器的存在可以忽略不计一样。
2007-06-15 physics.acc-ph physics.optics
Potential of a longitudinally focusing insertion for a storage ring X-ray FEL
在目前的工作中，我们调查的潜力纵向聚焦装置压缩束流通过波荡器的同步加速器储存环。如果集成到类似于PETRA III的存储环中，则这种装置可能产生在$nm$范围内的连续$\sim$ 1ps光子脉冲，其峰值脉冲功率为数十GW。即使没有在自由电子激光饱和模式下工作，纵向聚焦也可以提供增加亮度和缩短光子脉冲长度的手段。
2013-11-28 physics.acc-ph
Computation of Resistive Wakefields
本文用数值方法计算了圆柱束流管的纵向阻性尾流场，并与已有的近似公式进行了比较。我们认为一个超相对论束穿越圆柱形，金属管的模型，其中壁电导率被认为是第一个独立的和第二依赖于频率，我们展示了如何这些可以简单有效地包括在粒子跟踪模拟。我们还将其扩展到高阶模式和横向尾流。这种全面的处理在现代纳米束加速器的设计中是必要的。
2009-01-07 physics.acc-ph
Short-range wakefields generated in the blowout regime of plasma-wakefield acceleration
在过去，由电子束团在等离子体中传播产生的尾场的计算已经在线性近似下进行，其中等离子体扰动可以假设为小的，等离子体运动方程线性化。这种近似在井喷状态下被打破，其中高密度电子驱动器将等离子体电子从其路径中排出，并在其尾流中产生电子空腔。在本文中，我们开发了一种技术，允许计算短距离的纵向和横向尾流所产生的见证一束加速内的空腔。我们的结果可用于研究PWFA和LWFA中的束流加载和见证团的不稳定性。
2017-11-10 physics.acc-ph
Longitudinal Momentum Mining of Beam Particles in a Storage Ring
我描述了一个新的计划，选择性地隔离高密度低纵向发射度束流粒子的存储环从其余的束流没有发射度稀释。我讨论的方法，称为纵向动量挖掘，束流动力学模拟和束流实验结果的一般原则。多粒子束流动力学模拟应用于费米实验室8 GeV回收器（储存环）令人信服地验证了该方法的概念和可行性，我已经证明了与束流实验中的回收器。这里提出的方法是同类方法中的第一种。
2004-07-27 physics.acc-ph
Design criteria for a beam-driven resonant passive transverse deflector for longitudinal beam diagnostics
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器研究所）
提出一种无需外部射频源的束流驱动谐振无源横向偏转器设计准则，利用尾场零交叉实现高时间分辨率纵向诊断，在European XFEL布局中实现约33 fs分辨率。
2026-06-24 physics.acc-ph
Using Longitudinal Strong Focusing Principle to Lower Particle Beam Energy Spread Locally in a Storage Ring
Tsinghua University（清华大学）
本文提出利用纵向强聚焦原理在存储环中局部降低粒子束能量展宽，并通过可逆Echo SSMB在高功率EUV辐射生成中的应用示例展示了该方法的核心思想和主要贡献。
2026-05-19 physics.acc-ph
Temporal evolution of longitudinal bunch profile in a laser wakefield accelerator
由于其超短的持续时间和峰值电流在kA范围内，激光尾场加速电子束团是有前途的驱动器，用于超快X射线产生的紧凑型自由电子激光器（FEL），汤姆逊散射或电子感应加速器源。在这里，我们提出了第一个单次拍摄，高分辨率的测量的纵向聚束轮廓，而无需事先假设的聚束形状。我们的方法允许复杂的功能，如多束结构，被检测。改变气体目标的长度，从而改变加速长度，使得能够评估加速过程期间的聚束轮廓演变。我们发现一个最小的聚束持续时间为4.2 fs（半高全宽），拍摄到拍摄的波动为11%均方根。我们的研究结果表明，激光能量耗尽后，从激光驱动的粒子驱动的尾场发生的过渡，与二次聚束的注入。由此产生的双聚束结构可能作为一个优雅的方法，驾驶员见证型实验，即允许一个非失相限制加速的二次聚束在等离子体加力阶段。
2014-06-25 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Longitudinal Single Bunch Instability Study on BEPCII
为了研究BEPCII单束团纵向不稳定性，在正电子环上进行了束团拉长现象的实验研究。根据Gao的理论对实验数据进行了分析，得到了束团的纵向损耗因子。此外，总的唤醒电位和束流阈值的估计。
2013-04-10 physics.acc-ph
Spatiotemporal THz emission from radial and longitudinal wakefields by copropagating chirped lasers in magnetized rippled plasma
University of Tehran（德黑兰大学）
研究通过FBPIC模拟探讨了共传播啁啾激光脉冲在磁化不规则等离子体中激发径向和纵向射频场的时空演化及其在太赫兹辐射生成中的作用，发现啁啾、脉冲持续时间和等离子体密度显著影响射频场振幅和相干性。
2026-04-27 physics.acc-ph physics.comp-ph physics.optics
Longitudinal single-bunch instabilities driven by coherent undulator radiation in the cavity modulator of a steady-state microbunching storage ring
最近提出了一种基于稳态微聚束的储存环运行机制，该机制包含一个激光腔调制器，为循环微聚束提供纵向聚焦。本文分析了相干波荡器辐射对纵向单束团多圈集体动力学的影响，探讨了一种新的可能的不稳定性机制。我们制定的多匝运动方程的单个微束团作为两套差分方程的调制器和在剩余的存储环。色散方程可以通过引入波荡器平均相空间坐标得到。预测的不稳定性增长率显示出合理的协议与数值逐圈跟踪模拟提供的基本假设的有效性。该分析为研究相干波荡器辐射驱动的腔调制器多匝不稳定性提供了一定的理论依据。这种新的不稳定性机制和罗宾逊不稳定性在传统的基于射频的存储环之间的差异进行了讨论。
2022-05-31 physics.acc-ph
Wake potentials and impedances of charged beams in gradually tapering structures
本文提出了一种计算超相对论光束通过缓变圆截面轴对称几何结构（如转捩）的几何尾场和阻抗的解析方法。与以前的分析方法不同，我们的方法考虑了梁的任意纵向剖面，并允许详细的扰动调查阻抗作为频率的函数。我们比较我们的方法的结果与数值模拟使用代码ECHO和确定的参数，其中有很好的协议与渐近分析的准确性。
2009-11-21 physics.acc-ph
Analytical energy spectra and wake effects for relativistic dielectric laser accelerators
介质激光加速器（DLA）是一个先进的概念，更紧凑的加速器。DLA光栅具有在光学波长范围内的孔径和周期长度。因此，相稳定性和尾场效应对于即将进行的相对论电子实验至关重要。为此，我们提出了一种方法来分析计算能谱与测量比较，以重建注入到DLA光栅结构的相位。了解注入阶段对于校准和解释测量数据都很重要。此外，我们估计的影响，尾场的聚束相干加速在DLA。我们正在计算的能谱影响的纵向尾流的分析描述数值计算和偏心注入电子束的横向踢的估计。
2019-11-19 physics.acc-ph
Theoretical Analysis and PIC Simulations of Electromagnetic Wakefields Excited by Relativistic Beams in Magnetized Plasmas
University of Tehran（德黑兰大学）；Alzahra University（阿尔扎哈拉大学）
本文研究了强磁场中超相对论电子束在冷等离子体通道中激发的纵向和径向尾场，通过发展三维格林函数形式主义并结合PIC模拟，验证了磁场对尾场振荡特性的影响。
2026-04-28 physics.acc-ph physics.comp-ph physics.plasm-ph
Longitudinal phase-space coating of beam in a storage ring
在这封信中，我报告了一个新的计划，束堆积没有任何束流发射度稀释使用的屏障射频系统在同步加速器。该计划的一般原则，称为纵向相空间涂层，验证的概念，通过多粒子束动力学模拟应用到费米实验室回收器，其实验演示。此外，它已被证明和说明，该方案中涉及的射频体操可用于测量的非相干同步调谐光谱的光束在障碍桶和在纵向相空间中产生一个干净的空心光束。本文提出的同步加速器束流堆积方法是同类方法中的第一种。
2015-10-29 physics.acc-ph
Generalized threshold of longitudinal multi-bunch instability in synchrotrons
针对纵向耦合束团不稳定性与单束团朗道阻尼损失，提出数值求解稳定性问题的新方法并推导解析阈值，发现LLD会降低CBI阈值，解释了CERN SPS观测结果并适用于未来加速器设计。
2023-09-12 physics.acc-ph
Multi-objective optimization of longitudinal injection based on a multi-frequency RF system for fourth-generation storage ring-based light sources
在第四代储存环光源（4GLS）中，由于多弯消色差透镜设计中固有的极强非线性，其动态接受度通常较小，难以实现传统的离轴局部凸点注入。为满足动态验收要求，探索了轴向纵向注水方案。本文以我国自主研制的4GLS-南方先进光子源为例，对多频射频系统的纵向注入进行了多目标优化设计。我们表明，通过治疗的最佳束延长条件作为一个优化目标，而不是一个条件，必须满足，可以找到大量的可行的候选解决方案，显示不同的权衡之间的多个目标。从这些候选解决方案中，可以找到最适合于特定4GLS物理设计和注入喷射器的可用技术水平的最佳RF参数设置。特别地，在由双频RF系统实现的静态桶内实现纵向注入是可行的，这为4GLS提出了有吸引力的纵向注入选项。
2022-07-09 physics.acc-ph
Equilibrium of longitudinal bunch distributions in storage rings with arbitrary impedance sources and generic filling patterns
提出一种计算储存环中任意填充模式与阻抗源下稳态束流感应电压的自洽半解析方法，经SIRIUS参数验证，并用于评估宽带阻抗影响及被动高次谐波腔对Touschek寿命的改善。
2023-09-14 physics.acc-ph
Longitudinal dynamics with RF phase modulation in the LNLS electron storage ring
在巴西的同步加速器光源，我们观察到，调制的相位的加速场在大约两倍的同步频率抑制非常好的纵向耦合束流模式驱动的高阶模式（HOM）的射频（RF）腔之一。在这项工作中，我们提出了一组系统的测量结果，在单和多束模式，旨在表征RF相位调制的影响的光束。我们比较这些实验的跟踪模拟和理论模型的结果，其中朗道阻尼是稳定的机制，解释了抑制的纵向耦合束不稳定。我们还测量了通过相位调制在纵向相空间中产生的稳定岛的频率和作为调制频率和幅度的函数的纵向束传递函数（BTF）。实验结果与理论预期相符。
2006-10-11 physics.acc-ph
Formation of Temporally Shaped Electron Bunches for Beam-Driven Collinear Wakefield Accelerators
利用慢波结构或等离子体工作的束流驱动共线尾场加速器（CWA）在减小当代加速器尺寸方面具有很大的前景。在CWA中，带电粒子向高能量的可持续加速依赖于使用具有高度不对称的峰值电流分布和大能量啁啾的场生成相对论电子聚束。提出了一种新的方法来获得这样的束，并说明了粒子跟踪模拟支持的加速器设计。它已被证明，所需的粒子分布在纵向相空间中，可以得到没有准直器，给CWAs的就业机会，在应用中需要高重复率的操作。
2021-01-19 physics.acc-ph
Wake fields effects in dielectric capillary
等离子体尾流场加速实验是在实验室的实验装置上进行的，使用的是一种由介质毛细管组成的充气毛细管等离子体源。电子可以在几厘米内达到GeV的能量，其加速梯度比传统技术提供的大几个数量级。在这种加速方案中，通过使电子束穿过电介质结构而产生的尾场可以确定强的束不稳定性，这代表了在横向平面中聚焦强电流电子束的能力的重要障碍。由于这些原因，估计的横向尾流场振幅假设的等离子体尾流场加速的实施中的基本作用。在这项工作中，它提出了一项研究，调查哪些参数影响内的圆柱形介质结构的尾场形成，毛细管尺寸和光束参数，它是介绍了纵向和横向电场的定量评价。
2018-01-12 physics.acc-ph
Formation and stability of a hollow electron beam in the presence of a plasma wake field driven by an ultra-short electron bunch
对等离子体尾流场作用下电子注在等离子体中的时空演化进行了数值研究。后者是由超短相对论轴对称飞秒电子束团驱动的。我们首先推导出一个新的泊松方程的尾流电位的驱动项是超短聚束密度，适当地考虑到之间的相互作用的锐度和高能量的聚束。然后，我们表明，形成一个通道纵向，通过外部注入的光束，同时经历的聚束驱动的等离子体尾场的影响，在热波模型的上下文中。通道的形成似乎是光束3D演化的最后阶段。这涉及在纵轴周围出现小细丝和气泡。气泡聚结形成相对稳定的轴对称中空梁结构。
2015-11-25 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Three-dimensional wake fields, generated in plasma by cylindrical electron bunch
得到了相对论电子束团在等离子体中（在等离子体波导或无限等离子体中）产生的尾流场的表达式，并分析了存在和不存在强纵向磁场的情况。对这两种情况下的电子束团参数的依赖性的场振幅进行了比较分析。
1998-04-15 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Drive beam sources and longitudinal shaping techniques
线性对撞机是探索新发现粒子的高精度物理学的一个有吸引力的平台。最近在先进加速器技术方面取得的重大进展推动了它们在对撞机上的应用，这已在{ \sc alegro}研讨会上进行了讨论。本文讨论了一种很有前途的方案，共线尾场加速。我们特别讨论了基于L和S波段射频技术的可用驱动和见证光束源，并总结了可用和即将推出的纵向成形技术，以通过Transformer比提高整体加速效率。
2022-04-21 physics.acc-ph
Excitation of wakefields in carbon nanotubes: a hydrodynamic model approach
本研究采用线性化流体动力学模型研究碳纳米管中尾场的激发，推导了尾场通用表达式，分析了多参数对尾场的影响并得到最大化纵向尾场振幅的最优参数，为短波长高梯度粒子加速新方法提供支撑。
2023-08-16 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Self-correcting longitudinal phase space in a multistage plasma accelerator
由强激光或粒子束驱动的等离子体加速器提供了千兆伏/米的加速场，有望大幅缩小粒子加速器，用于高能物理和光子科学。线性对撞机和自由电子激光（FEL）等应用需要高能量和能量效率，但也需要高稳定性和光束质量。后者包括低能量扩散，这可以通过使用纵向形状的聚束对等离子体尾场进行精确的束加载来实现，从而产生有效和均匀的加速。然而，等离子体波长将非常大的加速场区域的尺度设置为100 μm或更小，要求聚束以极高的时间精度同步和成形，通常在飞秒尺度上。这里，引入了自校正机制，大大降低了对抖动的敏感性。使用多个加速级，每个加速级之间都有一个小的聚束压缩，几乎任何初始聚束，无论电流分布或注入相位如何，都将自校正为使尾流场变小的电流分布，从而抑制相对能量扩展和任何能量偏移。因此，分级不仅可以用于达到高能量，而且还可以产生各种应用所需的精致光束质量和稳定性。
2021-04-29 physics.acc-ph
Statistical analysis of electron bunch longitudinal profile reconstructions using the Gerchberg-Saxton algorithm
电子束团纵向分布的研究对于优化等离子体尾场加速器和X射线自由电子激光直线加速器的性能至关重要。由于其重要性，这些新的应用，非侵入性频域技术经常被用来重建纵向聚束轮廓从相干同步加速器，过渡，或波荡器辐射测量。在本文中，我们详细介绍了几种常见的重建技术，包括Kramers-Kronig相位关系和Gerchberg-Saxton算法。通过统计分析，我们得出这些重建技术的准确性和最合适的候选人从光谱数据的纵向聚束重建的一般性结论。
2021-04-17 physics.acc-ph
Simultaneous Detection of Longitudinal and Transverse Bunch Signals at a Storage Ring
为了理解和控制纵向相空间中的动态，需要对不同的聚束参数进行时间分辨测量。为了重建该相空间，检测器系统必须同步。这种重建可以用于例如微聚束不稳定性的研究。如果聚束与其自身辐射的相互作用导致在纵向聚束轮廓上形成子结构，则会发生这种情况。这些子结构可以迅速增长-导致一个锯齿状的行为的束。在KARA，我们使用快速选通增强相机进行能量扩散研究，肖特基二极管进行相干同步辐射研究，以及电光光谱解码进行纵向聚束轮廓测量。对于同步，使用补偿最终硬件延迟的硬件同步方案。在本文中，不同的实验装置和他们的同步进行了讨论，同步测量的第一个结果。
2018-10-02 physics.acc-ph
High throughput data streaming of individual longitudinal electron bunch profiles in a storage ring with single-shot electro-optical sampling
发展快速探测方法对电子束团进行综合监测是实现对MHz重复率储存环同步辐射综合控制的前提。在这里，我们提出了一个原理验证实验，详细描述了我们的实现，通过单发，近场电光采样在卡尔斯鲁厄研究加速器（KARA）检测纵向电子束分布。我们的实验配备了一个超快的线阵列相机提供高吞吐量的MHz数据流。我们表征所获得的数据集的统计特性，并给出了详细的描述的数据处理以及计算的电荷密度分布，其中测量的短聚束操作模式的KARA。最后，我们讨论了聚束轮廓动力学的一个著名的同步振荡的例子上的粗粒度的水平上的属性。
2018-09-20 physics.acc-ph
Wake excitation of volume and surface polaritons by a relativistic electron bunch in an ion dielectric
研究了离子介质中相对论电子束团激发尾流场的过程。研究了离子介质波导中激发尾波场的时空结构。结果表明，在太赫兹波段的尾流场由纵向极化激元场和切连科夫辐射场组成，切连科夫辐射是介质波导的一组电磁本征波（横向极化激元）。在具有轴向真空通道的介质波导中出现了一个表面极化激元分支。还考虑了相对论电子束团对表面极化激元的尾场激发过程。
2020-12-16 cond-mat.mtrl-sci physics.acc-ph
Two-Dimensional Nonlinear Regime in the Plasma Wakefield Accelerator
研究了非线性效应对相对论圆柱形带电聚束团激发等离子体尾波的影响。结果表明，由于非线性，尾波的振幅在纵向上得到调制。激发光场的非线性波长在横向上发生变化，导致相位波前畸变，产生湍流。非线性相位波前畸变可以通过未扰动等离子体密度的径向变化来补偿。
1999-04-08 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Theoretical models for longitudinal coupled-bunch instabilities driven by harmonic cavities in electron storage rings
本文提出统一理论框架分析双射频系统纵向耦合束团不稳定性，推导Lebedev方程，首次实现mode-1阈值与实验数据极好吻合，揭示PTBL不稳定性抗Landau阻尼机制，并在pycolleff中实现。
2024-12-26 physics.acc-ph
The coherent synchrotron radiation influence on the storage ring longitudinal beam dynamics
研究了电子束团产生的相干同步辐射（SR）自场对储存环光束动力学的影响。我们表明，在RF腔中的最大能量增益必须远远超过由于相干SR的电子的能量损失。
2004-04-30 physics.acc-ph physics.class-ph
Conceptual Design of a Transverse Deflecting Structure for Longitudinal Diagnostics at DALI
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, HZDR（德累斯顿-罗森多夫亥姆霍兹中心）
DALI加速器纵向诊断中，通过横向偏转结构与散射光谱仪结合，实现对电子束团纵向剖面和相空间的测量与重建。
2026-03-09 physics.acc-ph
Terahertz-based longitudinal phase space diagnostics of laser wakefield accelerated electron beams
Tsinghua University（清华大学）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）
本研究采用太赫兹横向偏转腔结合偶极磁铁，实现了激光尾场加速电子束纵向相空间的高分辨率诊断，揭示了能量窗口参数对束团时长的调控规律，为优化压缩电子束提供了策略。
2026-08-11 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Improved Numerical Method for Solution of the Haïssinski Equation
电子束在其平衡态的纵向电荷密度由海辛斯基方程的解给出，海辛斯基方程提供了弗拉索夫-福克-普朗克方程的稳态解。物理输入是纵向尾流势。我们将Haïssinski方程表示为一个非线性积分方程，其中归一化积分表示为解的泛函。这个方程可以通过牛顿迭代的矩阵形式以一种简单的方式求解，从高斯作为第一个猜测开始。我们说明了几个准现实的唤醒潜力。收敛是非常强大的，即使在电流远高于标称的存储环考虑。该方法克服了以往方法的局限性，并提供了解决方案的自动归一化的方便。
2018-08-03 physics.acc-ph
Radial equilibrium of relativistic particle bunches in plasma wakefield accelerators
在等离子体尾场加速器的线性或弱非线性区域中，驱动粒子束很快与尾场达到径向平衡，这是第一次详细描述。结合解析关系、数值积分和第一性原理模拟，得到了平衡束流状态和自洽尾流场。在平衡态中，束流密度在轴附近强烈地达到峰值，束流半径沿着束流是恒定的，并且聚焦强度的纵向变化通过改变束流发射度来平衡。束粒子的横向动量分布依赖于观测半径，既不是可分的，也不是高斯分布。
2016-11-03 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Simulations and measurements of the impact of collective effects on dynamic aperture
我们描述了一个基准研究的集体和非线性动力学在APS储存环。在尾流场计算中假设了一个1mm长的束团，并在Elegant模拟中进行了沿环分布尾流场分量的逐单元粒子跟踪。Elegant模拟结果与实验测量结果的误差小于5
2017-12-03 physics.acc-ph
A Model for One-Dimensional Coherent Synchrotron Radiation including Short-Range Effects
提出了一种新的一维相干同步辐射（CSR）模拟模型。该方法是基于卷积的积分格林函数（IGF）的纵向电荷密度。由于它是基于IGF，这种方法的准确性是由如何解决电荷密度，而不是解决单粒子尾流函数。由于短程尾流场效应包括分析，该方法可以比普通（非IGF）的方法在尾流函数和电荷密度具有不同的空间尺度的情况下更有效。两种情况下：一个来自包括短程效应的全尾流，一个来自渐近尾流。在后一种情况下，该算法包含与基于渐近近似的其他算法相同的物理，但只需要线电荷密度而不是其导数。例子说明的渐近唤醒近似的局限性，并说明如何微聚束可以增加CSR字段的数量级取决于微聚束波长。
2012-02-24 physics.acc-ph
Time-Correlated Single-Photon Counting for versatile longitudinal diagnostics at the MAX IV Laboratory storage rings
MAX IV Laboratory（MAX IV实验室）
MAX IV实验室利用时间相关单光子计数技术提升存储环中电子束团纵向诊断能力，增强同步辐射光源的运行效率。
2025-01-10 physics.acc-ph
Wake Perturbations in Laser- and Beam-Driven Plasma Wakefield Accelerators: A Symmetry-Based Multipole Classification
Extreme Light Infrastructure – Nuclear Physics (ELI-NP)（极光大设施核物理部）；Horia Hulubei National Institute for R&D in Physics and Nuclear Engineering (IFIN-HH)（霍里亚·胡利贝伊物理与核工程研发国家研究所）；INFN – Laboratori Nazionali di Frascati（意大利国家核物理研究所弗拉斯卡蒂国家实验室）
通过理想化尾波吹泡的对称性群，将尾波横向扰动按方位角多极阶数m分类，统一解释了激光和束驱动尾波加速器中的束流品质退化现象，并提出了m=3响应通道的可能性。
2026-06-18 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Evolution of longitudinal plasma-density profiles in discharge capillaries for plasma wakefield accelerators
本研究结合双色激光干涉仪与发射光谱诊断，揭示放电毛细管等离子体密度在微秒尺度由平顶向类高斯形的纵向演化，并测得温度，为尾场加速器参数调节提供依据。
2020-10-06 physics.acc-ph physics.ins-det physics.plasm-ph
Measurements of wake-induced electron beam deflection in a dechirper at the Linac Coherent Light Source
RadiaBeam/SLAC去调频器是一种由成对的金属波纹平板组成的结构，它是一种平面几何形状的波纹结构，已安装在直线加速器相干光源（LCLS）中波动器的上游。作为一种去啁啾器，当光束在轴上通过两个平板之间时，产生纵向尾波场，可以消除光束中不需要的能量啁啾。然而，随着束流离轴，也诱导出强烈的横向尾迹。这种操作模式已经被用于使用新鲜切片技术产生强烈的多色光子束，并且正在被用于开发阿秒束团长度测量的诊断。在这里，我们测量，作为偏移量的函数，在两个板之间激发的横向尾场的强度，以及光束通过靠近单个板的情况。我们比较了文献中的解析公式，并发现很好的协议。本文首次系统地测量了X射线自由电子激光中短脉冲高能量束流激发的去斜器的横向尾流强度。
2017-08-02 physics.acc-ph
Trapping, Compression and Acceleration of an Electron Bunch in the Nonlinear Laser Wakefield
本文提出并考虑了一种激光尾场加速方案，即当激光脉冲前有一束相对稀少的长束非相对论性或弱相对论性电子时。本文研究了在一维尾流场和三维激光尾流场中等离子体通道中测试电子的运动。结果表明，聚束被捕获，有效地压缩在纵向和横向方向上，并加速到超相对论能量的尾场的第一个加速最大值的区域。加速的聚束具有比等离子体波长小得多的尺寸和相对小的能量扩展。
2001-10-09 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Instabilities in Linear Accelerators
本讲座介绍线性加速器中带电粒子束激发的尾场的基本特性，结合圆柱形结构案例阐释相关概念，并分析尾场引发的束流破裂不稳定性及缓解策略。
2025-05-20 physics.acc-ph
