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Original title:
Towards Laboratory Astrophysics in Plasma Wakefield Accelerators
Translated title:
Zur Laborastrophysik in Plasma-Kielfeld-Beschleunigern
Author:
Walter, Erwin
Year:
2025
Document type:
Dissertation
Faculty/School:
TUM School of Computation, Information and Technology
Institution:
Lehrstuhl für Numerische Methoden der Plasmaphysik (Prof. Sonnendrücker)
Advisor:
Jenko, Frank (Prof. Dr.)
Referee:
Jenko, Frank (Prof. Dr.); Sonnendrücker, Eric (Prof. Dr.)
Language:
en
Subject group:
PHY Physik
Keywords:
plasma-based accelerators ; plasma instability ; wakefield-driven filamentation ; linear theory ; particle-in-cell simulations ; ion motion
Translated keywords:
Plasmabasierte Beschleuniger ; Plasmainstabilitäten ; Kielfeld-getriebene Filamentation ; lineare Theorie ; Teilchen-in-Zellen-Simulationen ; Ionenbewegung
TUM classification:
MAT 650; PHY 570
Abstract:
The interaction of relativistic particles with plasma, relevant to astrophysics and laboratory-based plasma wakefield accelerators, is governed by plasma instabilities leading to electromagnetic fluctuations and filamentary structures. Wakefield-driven and current-driven instabilities of particle beams with a well-defined extent are analysed through theory and particle-in-cell simulations and compared to experimental observations, providing a basis for experimental designs.
Translated abstract:
Die Wechselwirkung relativistischer Teilchen mit Plasma, relevant für die Astrophysik und Plasma-Kielfeld-Beschleuniger, wird durch Plasmainstabilitäten bestimmt, die zu elektromagnetischen Fluktuationen und filamentartigen Strukturen führen. Kielfeld-getriebene und stromgetriebene Instabilitäten von Teilchenbündel werden durch theoretische Ansätze und Teilchen-in-Zellen-Simulationen analysiert und mit experimentellen Beobachtungen verglichen, was eine Design-Grundlage für Experimente bietet.
WWW:
https://mediatum.ub.tum.de/?id=1754195
Date of submission:
20.09.2024
Oral examination:
12.02.2025
File size:
23206128 bytes
Pages:
142
Urn (citeable URL):
https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bvb:91-diss-20250212-1754195-0-4
Last change:
28.02.2025
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