17–23 Sept 2023
Hotel Hermitage, La Biodola Bay, Isola d'Elba, Italy
Europe/Rome timezone

Beam dynamics studies for a stable, reliable and reproducible high brightness, high gradient plasma wakefield accelerator

20 Sept 2023, 17:45
20m
Aula Maria Luisa (Hotel Hermitage)

Aula Maria Luisa

Hotel Hermitage

Oral contribution WG1: Plasma-based accelerators and ancillary components WG1:Plasma-based accelerators and ancillary components

Speaker

Anna Giribono (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare)

Description

Plasma accelerators are emerging as formidable and innovative technology for the creation of table-top devices thanks to the possibility to sustain several GV/m accelerating gradients. Recently the research activity of the SPARC_LAB collaboration has been mainly devoted to heightening and stabilize the energy gain of a beam-driven plasma wakefield accelerator. Beside the upgrade of the SPARC facility in the framework of the SABINA project, a new working point has been set up with a comb beam consisting of higher beam charges, i.e. a 500~pC driver followed by a 50~pC trailing bunch. A maximum accelerating gradient of the order of 1.2 GV/m have been measured, a factor four with respect to previous results obtained with the SPARC RF injector. This result represents a fundamental achievement for the forthcoming EuPRAXIA@SPARC_LAB plasma-based user facility, whose operation relies on similar beam dynamics concepts.
The paper reports on the experimental results obtained at SPARC and on numerical studies to enable a stable, reliable and reproducible plasma based accelerator with outstanding beam quality for the EuPRAXIA@SPARC_LAB facility.

Primary author

Anna Giribono (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare)

Co-authors

Alberto Luigi Bacci (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Prof. Alessandro Cianchi (Tor Vergata University and INFN) Alessandro Gallo (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Alessio Del Dotto (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Andrea Mostacci (Sapienza) Andrea Renato Rossi (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Angelo Biagioni (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Cristina Vaccarezza (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) David Alesini (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Enrica Chiadroni (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Fabio Cardelli (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Francesco Demurtas (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Gemma Costa (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Giampiero Di Pirro (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Gianmarco Parise (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Gilles Jacopo Silvi (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Dr Luca Giannessi Giannessi (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Luca Piersanti (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Lucio Crincoli (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Luigi Faillace (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Marcello Rossetti Conti (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Marco Bellaveglia (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Maria Pia Anania (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Mario Galletti (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Martina Carillo (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Massimo Ferrario (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Michele Opromolla (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Dr Riccardo Pompili (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Stefano Romeo (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Vittoria Petrillo (Università degli Studi di Milano) Vladimir Shpakov

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