24 Arbeiten
Dieser Artikel stellt ein Konzept für einen kompakten, hochrepetierenden (MHz) EUV- bis Weichröntgen-FEL mit einer Länge von unter 100 Metern vor, der durch den Einsatz von supraleitender Beschleunigertechnologie und recirculierenden Linearbeschleunigern kostengünstige, universitätsfähige Forschungseinrichtungen ermöglicht und gleichzeitig eine spätere Erweiterung auf Hartstrahlung vorsieht.
Der Artikel stellt ein neues Konzept zur Leistungsregelung der Synchrotronstrahlung am zukünftigen FCC-hh vor, bei dem die Strahlenergie während eines Speichervorgangs angepasst wird, um die Wärmebelastung zu begrenzen und gleichzeitig die integrierte Luminosität sowie die Anzahl seltener Ereignisse wie der Di-Higgs-Produktion signifikant zu steigern.
Diese Studie demonstriert durch Simulationen, dass ein ungespeister optischer Klystron-FEL mit einer neuartigen chicane-basierten Verzögerungslösung kohärente Terahertz-Pulse im Sub-Pikosekunden-Bereich mit Leistungen im Multi-Megawatt-Bereich erzeugen kann, wodurch die Herausforderungen durch Beugung und Slippage in konventionellen FEL-Konfigurationen überwunden werden.
Diese Studie zeigt, dass die Verwendung von niederenergetischen Photonenstrahlen (2,5 MV) mit vergrößerter Quell-Abstand-Distanz in Kombination mit einer aufrechten Patientenpositionierung im Vergleich zu herkömmlichen 6-MV-Strahlen deutlich schärfere Strahlenränder, geringere Oberflächendosen und eine höhere Dosiskonformität ermöglicht, was eine vielversprechende Alternative zu FLASH-Therapien für hochintensive Quellen darstellt.
Der Bericht stellt ein Konzeptdesign für eine transversale Ablenkstruktur (TDS) zur longitudinalen Strahldiagnostik am DALI-Beschleuniger vor, die durch einen zeitabhängigen transversalen Kick die direkte Messung des longitudinalen Bunchprofils und die Rekonstruktion des longitudinalen Phasenraums ermöglicht.
Diese Arbeit zeigt, dass bei Terahertz-Optischen Klystrons mit niedriger Strahlenergie kollektive Effekte wie longitudinale Raumladung und kohärente Synchrotronstrahlung zu einer stochastischen Phasenmodulation führen, die fundamentale Einschränkungen für die spektrale Reinheit und Stabilität der Strahlung auferlegt.
Die Studie vergleicht neue Bunch-Kompressionskonzepte (Vollbogen- und Fünf-Dipol-Chicanen) mit dem Standard-Vier-Dipol-Chicanen und zeigt, dass erstere die Leistung von XFEL-Einrichtungen im weichen und harten Röntgenbereich deutlich verbessern, wobei die optimale Wahl vom jeweiligen FEL-Schema abhängt und Einrichtungen mit mehreren Strahlengängen beide Methoden gleichzeitig bereitstellen müssen.
Diese Arbeit stellt ein neuartiges, rein auf CPUs laufendes, unüberwachtes Deep-Learning-Framework vor, das auf Basis einer U-Net-Architektur verrauschte 2D-Phasenraumbilder von Teilchenstrahlen hochauflösend rekonstruiert und damit selbst bei extrem niedrigen Signal-Rausch-Verhältnissen bisher unentdeckte Halo-Strukturen für eine verbesserte Strahlemittanzmessung sichtbar macht.
Diese Arbeit entwickelt ein theoretisches und computergestütztes Rahmenwerk für kollektive Beam-Plasma-Oszillationen in intensiven geladenen Teilchenstrahlen, das mittels der Dielektrikums-Theorie und der Vlasov-Poisson-Gleichung sowie einer Validierung durch das auf PIC-Simulationen trainierte unüberwachte Lernmodell Prometheus die Existenz ungedämpfter Langmuir-Wellen, die universelle Plasmafrequenz und Phasenübergangssignaturen nachweist.
Diese Studie nutzt FIB-Tomographie, um die dreidimensionale Mikrostruktur von Nb3Sn-Dünnschichten zu analysieren und zeigt, dass zwar häufiger als angenommen zinnarme Bereiche vorhanden sind, diese jedoch unter der Oberfläche liegen und daher die Leistung von SRF-Hohlraumresonatoren nicht begrenzen.
Die Studie zeigt experimentell, dass passive Plasmalinsen freie-Elektronen-Laser-Strahlqualität bei gleichzeitig zwei Größenordnungen stärkerer Fokussierung als Quadrupolmagnete erhalten und ihre Fokaleigenschaften steuerbar sind.
Die vorgeschlagene Multi-Echo-Enabled-Harmonic-Generation (Multi-EEHG) ermöglicht es, in vierten-Generation-Speicherringen innerhalb eines Umlaufs mehrere kohärente Röntgenpulse unterschiedlicher Wellenlängen für verschiedene Strahlleitungen zu erzeugen und erreicht dabei eine Photonenzahl, die die konventionelle Synchrotronstrahlung um drei Größenordnungen übertrifft.
Dieses Papier entwickelt einen operatorbasierten Rahmen für die Laser-Plasma-Hintergrundfeldbeschleunigung in Kapillarentladungen, der die gekoppelte Dynamik von Laserfeldern und Plasmaantwort durch eine Verbindung zur Hilbertraum-Operatortheorie und neuronale Operatoren für effiziente Modellierung und Optimierung beschreibt.
Die Autoren stellen ein selbstkonsistentes Simulationsmodell vor, das auf einer Streufeldformulierung basiert, um die Kopplung von geometrischen Wakefields und Raumladungsfeldern in Teilchenbeschleunigern effizient zu berechnen und deren signifikanten Einfluss auf die Strahlqualität nachzuweisen.
Diese Arbeit analysiert die diskrete Natur der Elektronenladung bei der Emission im Mesobereich, entwickelt vereinfachte Modelle zur Herleitung von Skalierungsgesetzen und vergleicht diese mit Computersimulationen, um die räumliche Verteilung von Elektronen unter raumladungsbegrenzten Bedingungen zu untersuchen.
Dieses Papier stellt das aktualisierte Basisdesign für HALHF vor, einen asymmetrischen Higgs-Fabrik-Kollider, der Plasma-Wakefield-Beschleunigung für Elektronen und konventionelle Radiofrequenz-Beschleunigung für Positronen kombiniert, um die Herausforderungen des ursprünglichen Konzepts zu lösen und die Kosten zu optimieren.
Diese Studie simuliert beam-getriebene Plasma-Hintergrundwellen unter Verwendung der FLASHForward-Parameter, um zu zeigen, dass die oft vernachlässigte Ionenbewegung durch dichte Elektronenbündel zu messbaren Effekten wie einem längenabhängigen Emittanzwachstum führt.
Diese Arbeit schlägt einen effizienten Chaos-Indikator vor, der auf der automatischen Differentiation und der Norm der Tangentialabbildung basiert, um die dynamische Aperturoptimierung, beispielsweise für das ALS-U-Gitter, durch signifikante Reduzierung der Rechenkosten zu beschleunigen.
Diese Studie demonstriert, wie sich durch den Einsatz von automatischer Differentiation die rechenintensive Analyse der dreidimensionalen Hüllinstabilität in Teilchenbeschleunigern von 441 auf nur 21 Differentialgleichungen reduzieren lässt, wodurch eine bisher unbekannte Instabilitätslücke entdeckt werden konnte.
Diese Arbeit stellt ein Konzept vor, bei dem neuartige Hochstrom-D+Zyklotrone zur kompakten Neutrongenerierung eingesetzt werden, um eine dezentrale und sichere Produktion von Mo für medizinische Anwendungen ohne hochangereichertes Uran oder ausländische Reaktoren zu ermöglichen.