Electron Bunch Seeding of the Self-Modulation Instability in Plasma

Verra, Livio

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Livio Verra

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Original title:: Electron Bunch Seeding of the Self-Modulation Instability in Plasma
Translated title:: Kontrollierte Anregung der Selbstmodulations-Instabilität mit Elektronenpaketen in Plasma
Author:: Verra, Livio
Year:: 2022
Document type:: Dissertation
Faculty/School:: Fakultät für Physik
Advisor:: Caldwell, Allen C. (Prof. Dr.)
Referee:: Caldwell, Allen C. (Prof. Dr.); Fierlinger, Peter (Prof. Dr.)
Language:: en
Subject group:: PHY Physik
Keywords:: Self-modulation, Plasma Wakefield Acceleration, AWAKE
Translated keywords:: Selbstmodulation, Plasma-Kielfeld-Beschleunigung, AWAKE
TUM classification:: PHY 400
Abstract:: In this thesis, I demonstrate experimentally that the self-modulation instability of a long proton bunch in plasma can be seeded by a preceding short electron bunch. I demonstrate that timing reproducibility and control of the self-modulation are at the level of a small fraction of the modulation period. I show that the growth of the self-modulation can be controlled by varying independently the amplitude of the seed wakefields and the growth rate of the instability.
Translated abstract:: In dieser Dissertation demonstriere ich experimentell, dass die Selbstmodulation der Instabilität eines langen Protonenpakets im Plasma durch ein vorangehendes kurzes Elektronenpaket kontrolliert werden kann. Ich demonstriere, dass die zeitliche Reproduzierbarkeit und die Kontrolle über die Selbstmodulation einem geringen Bruchteil der Modulationsperiode entsprechen. Ich zeige, dass das Wachstum der Selbstmodulation gesteuert werden kann, indem die Amplitude der Seed-Wakefields und die Wachstumsrate der Instabilität unabhängig variiert werden. «
In dieser Dissertation demonstriere ich experimentell, dass die Selbstmodulation der Instabilität eines langen Protonenpakets im Plasma durch ein vorangehendes kurzes Elektronenpaket kontrolliert werden kann. Ich demonstriere, dass die zeitliche Reproduzierbarkeit und die Kontrolle über die Selbstmodulation einem geringen Bruchteil der Modulationsperiode entsprechen. Ich zeige, dass das Wachstum der Selbstmodulation gesteuert werden kann, indem die Amplitude der Seed-Wakefields und die Wachstums... »
WWW:: https://mediatum.ub.tum.de/?id=1649999
Date of submission:: 04.04.2022
Oral examination:: 27.05.2022
File size:: 19916172 bytes
Pages:: 176
Urn (citeable URL):: https://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:91-diss-20220527-1649999-1-8
Last change:: 26.07.2022
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