A study of coherent and incoherent resonances in high intensity beams using a linear Paul trap
A study of coherent and incoherent resonances in high intensity beams using a linear Paul trap
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使用线性保罗陷阱研究高强度光束中的相干和非相干共振
DOI：
10.1088/1367-2630/ab0e28
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发表时间：
2019
影响因子：
3.3
通讯作者：
Martin L
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Martin L
本文首次定量测量了高能高斯光束中四个横向共振的频率随强度的变化。由于强束中存在的非线性空间电荷力，粒子的运动不能用解析的方式描述。相反，我们使用粒子轨道动力学模拟器和强流实验--两个线性Paul陷阱(LPT)--来实验复制该系统。在高强度光束中，对空间电荷和外场驱动微扰的相干共振响应是可能的，这些相干共振是在与非相干共振不同的调谐下被激发的。通过增加LPT中存储的离子数量和研究四个不同共振的位置，我们提取了描述共振调谐随强度变化的临时值。然后将这些值与相干共振的Cm因子进行比较。我们发现，Cm因子并不能准确地预测高强度高斯光束中的共振位置。通过使用细胞内粒子代码Warp进行模拟，进一步了解了实验情况。
In this paper we present the first quantitative measurement of the change in frequency (tune) with intensity of four transverse resonances in a high intensity Gaussian beam. Due to the nonlinear space charge forces present in high intensity beams, particle motion cannot be analytically described. Instead we use the simulator of particle orbit dynamics and the intense beam experiment, two linear Paul traps (LPTs), to replicate the system experimentally. In high intensity beams a coherent resonant response to both space charge and external field driven perturbations is possible, these coherent resonances are excited at a tune that differs by a factor C m from that of the incoherent resonance. By increasing the number of ions stored in the LPT and studying the location of four different resonances we extract provisional values describing the change in tune of the resonance with intensity. These values are then compared to the C m factors for coherent resonances. We find that the C m factors do not accurately predict the location of resonances in high intensity Gaussian beams. Further insight into the experiment was gained through simulation using Warp, a particle-in-cell code.
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