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Primeras simulaciones para la fuente de radiación Betatron de EuAPS: un código de cálculo de radiación dedicado

Autores: Frazzitta, Andrea; Bacci, Alberto; Carbone, Arianna; Cianchi, Alessandro; Curcio, Alessandro; Drebot, Illya; Ferrario, Massimo; Petrillo, Vittoria; Conti, Marcello Rossetti; Samsam, Sanae; Serafini, Luca; Rossi, Andrea Renato

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Primeras simulaciones para la fuente de radiación Betatron de EuAPS: un código de cálculo de radiación dedicado


Categoría

Gestión y administración

Subcategoría

Gestión del conocimiento

Palabras clave

Radiografía
Radiación de betatrón
Haces de electrones
Sistema basado en plasma
Interacción láser-plasma
Simulaciones de partículas en celda

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 28

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La producción de rayos X a través de la emisión de radiación de betatrón a partir de racimos de electrones es un recurso valioso para varios campos de investigación. El proyecto EuAPS (Fuentes de Fotones Avanzadas EuPRAXIA), en el marco de EuPRAXIA, tiene como objetivo proporcionar fotones de 1-10 keV (rayos X), desarrollando un sistema compacto basado en plasma diseñado para aprovechar los procesos de auto-inyección que ocurren en la interacción láser-plasma altamente no lineal (LWFA) para impulsar las oscilaciones de betatrón de electrones. Dado que el espectro de radiación emitida, la intensidad, la divergencia angular y la posible coherencia dependen en gran medida de las propiedades del haz auto-inyectado, son necesarias simulaciones preliminares precisas del proceso para evaluar las especificaciones óptimas del dispositivo de diagnóstico y proporcionar una estimación inicial del rendimiento de la fuente. Se ha desarrollado una herramienta dedicada para estas tareas; las trayectorias de electrones de simulaciones de partículas en celda (PIC) están actualmente en análisis numérico a través del cálculo de campos retardados y espectros para varias combinaciones de parámetros de plasma y láser. La evaluación del enfoque hacia adelante implementada de los campos podría permitir la integración del esquema presentado en códigos PIC ya existentes. El cálculo del espectro se realiza así en tiempo de detector, dando una fase exponencial compleja lineal; esta característica permite una evaluación de la transformada de Fourier semi-analítica. Se presentan la estructura del código y algunos resultados del análisis de trayectorias.

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