Back to Search Start Over

Experimental Observation of Plasma Wakefield Growth Driven by the Seeded Self-Modulation of a Proton Bunch

Authors :
Turner, M.
Adli, E.
Ahuja, A.
Apsimon, O.
Apsimon, R.
Bachmann, A. M.
Barros Marin, M.
Barrientos, D.
Batsch, F.
Batkiewicz, J.
Bauche, J.
Berglyd Olsen, V. K.
Bernardini, M.
Biskup, B.
Boccardi, A.
Bogey, T.
Bohl, T.
Bracco, C.
Braunmüller, F.
Burger, S.
Burt, G.
Bustamante, S.
Buttenschön, B.
Caldwell, A.
Cascella, M.
Chappell, J.
Chevallay, E.
Chung, M.
Cooke, D.
Damerau, H.
Deacon, L.
Deubner, L. H.
Dexter, A.
Doebert, S.
Farmer, J.
Fedosseev, V. N.
Fior, G.
Fiorito, R.
Fonseca, R. A.
Friebel, F.
Garolfi, L.
Gessner, S.
Gorgisyan, I.
Gorn, A. A.
Granados, E.
Grulke, Olaf
Gschwendtner, E.
Guerrero, A.
Hansen, J.
Helm, A.
Henderson, J. R.
Hessler, C.
Hofle, W.
Hüther, M.
Ibison, M.
Jensen, L.
Jolly, S.
Keeble, F.
Kim, S. Y.
Kraus, F.
Lefevre, T.
Legodec, G.
Li, Y.
Liu, Sihang
Lopes, N.
Lotov, K. V.
Maricalva Brun, L.
Martyanov, M.
Mazzoni, S.
Medina Godoy, D.
Minakov, V. A.
Mitchell, J.
Molendijk, J. C.
Mompo, R.
Moody, J. T.
Moreira, M.
Muggli, P.
Öz, E.
Ozturk, E.
Mutin, C.
Pasquino, C.
Pardons, A.
Peña Asmus, F.
Pepitone, K.
Perera, A.
Petrenko, A.
Pitman, S.
Plyushchev, G.
Pukhov, A.
Rey, S.
Rieger, K.
Ruhl, H.
Schmidt, J. S.
Shalimova, I. A.
Shaposhnikova, E.
Sherwood, P.
Silva, L. O.
Soby, L.
Sosedkin, A. P.
Speroni, R.
Spitsyn, R. I.
Tuev, P. V.
Velotti, F.
Verra, L.
Verzilov, V. A.
Vieira, J.
Vincke, H.
Welsch, C. P.
Williamson, B.
Wing, M.
Woolley, B.
Xia, G.
Turner, M.
Adli, E.
Ahuja, A.
Apsimon, O.
Apsimon, R.
Bachmann, A. M.
Barros Marin, M.
Barrientos, D.
Batsch, F.
Batkiewicz, J.
Bauche, J.
Berglyd Olsen, V. K.
Bernardini, M.
Biskup, B.
Boccardi, A.
Bogey, T.
Bohl, T.
Bracco, C.
Braunmüller, F.
Burger, S.
Burt, G.
Bustamante, S.
Buttenschön, B.
Caldwell, A.
Cascella, M.
Chappell, J.
Chevallay, E.
Chung, M.
Cooke, D.
Damerau, H.
Deacon, L.
Deubner, L. H.
Dexter, A.
Doebert, S.
Farmer, J.
Fedosseev, V. N.
Fior, G.
Fiorito, R.
Fonseca, R. A.
Friebel, F.
Garolfi, L.
Gessner, S.
Gorgisyan, I.
Gorn, A. A.
Granados, E.
Grulke, Olaf
Gschwendtner, E.
Guerrero, A.
Hansen, J.
Helm, A.
Henderson, J. R.
Hessler, C.
Hofle, W.
Hüther, M.
Ibison, M.
Jensen, L.
Jolly, S.
Keeble, F.
Kim, S. Y.
Kraus, F.
Lefevre, T.
Legodec, G.
Li, Y.
Liu, Sihang
Lopes, N.
Lotov, K. V.
Maricalva Brun, L.
Martyanov, M.
Mazzoni, S.
Medina Godoy, D.
Minakov, V. A.
Mitchell, J.
Molendijk, J. C.
Mompo, R.
Moody, J. T.
Moreira, M.
Muggli, P.
Öz, E.
Ozturk, E.
Mutin, C.
Pasquino, C.
Pardons, A.
Peña Asmus, F.
Pepitone, K.
Perera, A.
Petrenko, A.
Pitman, S.
Plyushchev, G.
Pukhov, A.
Rey, S.
Rieger, K.
Ruhl, H.
Schmidt, J. S.
Shalimova, I. A.
Shaposhnikova, E.
Sherwood, P.
Silva, L. O.
Soby, L.
Sosedkin, A. P.
Speroni, R.
Spitsyn, R. I.
Tuev, P. V.
Velotti, F.
Verra, L.
Verzilov, V. A.
Vieira, J.
Vincke, H.
Welsch, C. P.
Williamson, B.
Wing, M.
Woolley, B.
Xia, G.
Source :
Turner , M , Adli , E , Ahuja , A , Apsimon , O , Apsimon , R , Bachmann , A M , Barros Marin , M , Barrientos , D , Batsch , F , Batkiewicz , J , Bauche , J , Berglyd Olsen , V K , Bernardini , M , Biskup , B , Boccardi , A , Bogey , T , Bohl , T , Bracco , C , Braunmüller , F , Burger , S , Burt , G , Bustamante , S , Buttenschön , B , Caldwell , A , Cascella , M , Chappell , J , Chevallay , E , Chung , M , Cooke , D , Damerau , H , Deacon , L , Deubner , L H , Dexter , A , Doebert , S , Farmer , J , Fedosseev , V N , Fior , G , Fiorito , R , Fonseca , R A , Friebel , F , Garolfi , L , Gessner , S , Gorgisyan , I , Gorn , A A , Granados , E , Grulke , O , Gschwendtner , E , Guerrero , A , Hansen , J , Helm , A , Henderson , J R , Hessler , C , Hofle , W , Hüther , M , Ibison , M , Jensen , L , Jolly , S , Keeble , F , Kim , S Y , Kraus , F , Lefevre , T , Legodec , G , Li , Y , Liu , S , Lopes , N , Lotov , K V , Maricalva Brun , L , Martyanov , M , Mazzoni , S , Medina Godoy , D , Minakov , V A , Mitchell , J , Molendijk , J C , Mompo , R , Moody , J T , Moreira , M , Muggli , P , Öz , E , Ozturk , E , Mutin , C , Pasquino , C , Pardons , A , Peña Asmus , F , Pepitone , K , Perera , A , Petrenko , A , Pitman , S , Plyushchev , G , Pukhov , A , Rey , S , Rieger , K , Ruhl , H , Schmidt , J S , Shalimova , I A , Shaposhnikova , E , Sherwood , P , Silva , L O , Soby , L , Sosedkin , A P , Speroni , R , Spitsyn , R I , Tuev , P V , Velotti , F , Verra , L , Verzilov , V A , Vieira , J , Vincke , H , Welsch , C P , Williamson , B , Wing , M , Woolley , B & Xia , G 2019 , ' Experimental Observation of Plasma Wakefield Growth Driven by the Seeded Self-Modulation of a Proton Bunch ' , Physical Review Letters , vol. 122 , no. 5 , 054801 .
Publication Year :
2019

Abstract

We measure the effects of transverse wakefields driven by a relativistic proton bunch in plasma with densities of 2.1×1014 and 7.7×1014 electrons/cm3. We show that these wakefields periodically defocus the proton bunch itself, consistently with the development of the seeded self-modulation process. We show that the defocusing increases both along the bunch and along the plasma by using time resolved and time-integrated measurements of the proton bunch transverse distribution. We evaluate the transverse wakefield amplitudes and show that they exceed their seed value (< 15 MV=m) and reach over 300 MV=m. All these results confirm the development of the seeded self-modulation process, a necessary condition for external injection of low energy and acceleration of electrons to multi-GeV energy levels.

Details

Database :
OAIster
Journal :
Turner , M , Adli , E , Ahuja , A , Apsimon , O , Apsimon , R , Bachmann , A M , Barros Marin , M , Barrientos , D , Batsch , F , Batkiewicz , J , Bauche , J , Berglyd Olsen , V K , Bernardini , M , Biskup , B , Boccardi , A , Bogey , T , Bohl , T , Bracco , C , Braunmüller , F , Burger , S , Burt , G , Bustamante , S , Buttenschön , B , Caldwell , A , Cascella , M , Chappell , J , Chevallay , E , Chung , M , Cooke , D , Damerau , H , Deacon , L , Deubner , L H , Dexter , A , Doebert , S , Farmer , J , Fedosseev , V N , Fior , G , Fiorito , R , Fonseca , R A , Friebel , F , Garolfi , L , Gessner , S , Gorgisyan , I , Gorn , A A , Granados , E , Grulke , O , Gschwendtner , E , Guerrero , A , Hansen , J , Helm , A , Henderson , J R , Hessler , C , Hofle , W , Hüther , M , Ibison , M , Jensen , L , Jolly , S , Keeble , F , Kim , S Y , Kraus , F , Lefevre , T , Legodec , G , Li , Y , Liu , S , Lopes , N , Lotov , K V , Maricalva Brun , L , Martyanov , M , Mazzoni , S , Medina Godoy , D , Minakov , V A , Mitchell , J , Molendijk , J C , Mompo , R , Moody , J T , Moreira , M , Muggli , P , Öz , E , Ozturk , E , Mutin , C , Pasquino , C , Pardons , A , Peña Asmus , F , Pepitone , K , Perera , A , Petrenko , A , Pitman , S , Plyushchev , G , Pukhov , A , Rey , S , Rieger , K , Ruhl , H , Schmidt , J S , Shalimova , I A , Shaposhnikova , E , Sherwood , P , Silva , L O , Soby , L , Sosedkin , A P , Speroni , R , Spitsyn , R I , Tuev , P V , Velotti , F , Verra , L , Verzilov , V A , Vieira , J , Vincke , H , Welsch , C P , Williamson , B , Wing , M , Woolley , B & Xia , G 2019 , ' Experimental Observation of Plasma Wakefield Growth Driven by the Seeded Self-Modulation of a Proton Bunch ' , Physical Review Letters , vol. 122 , no. 5 , 054801 .
Notes :
application/pdf, English
Publication Type :
Electronic Resource
Accession number :
edsoai.on1233159010
Document Type :
Electronic Resource