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

Witness-driver beam dynamics optimization in the SPARC_LAB photoinjector

19 Sept 2023, 19:00
1h 30m
Aula Maria Luisa (Hotel Hermitage)

Aula Maria Luisa

Hotel Hermitage

Poster (student) WG1: Plasma-based accelerators and ancillary components Poster session

Speaker

Martina Carillo (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare)

Description

The SPARC-LAB test facility at LNF (Frascati) is equipped with a high-brightness photo injector used to explore and develop advanced beam manipulation techniques. This photo-injector can generate high brightness two electron bunches (witness and driver) needed for plasma acceleration. To obtain these, the cathode of the photo-injector at SPARC-LAB is illuminated by a train of laser pulses, while the first acceleration section exploits the "velocity bunching" technique. This combination allows for the creation of well-controlled electron bunch trains with high brightness. The goal of this research is to optimize the dynamics of the photo-injector to improve the beam quality and enhance the performance of plasma acceleration. To achieve this, beam dynamics analyses have been performed, involving the scanning and variation of different parameters of the electron beams, using the ASTRA simulation code. The results obtained from these optimization studies have then been applied in the operation of the actual machine setup and have been positively confirmed by good experimental results concerning the stability and accelerating gradient in the plasma.

Primary author

Martina Carillo (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare)

Co-authors

Alberto Luigi Bacci (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Prof. Alessandro Cianchi (Tor Vergata University and INFN) 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) Anna Giribono (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Cristina Vaccarezza (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Daniele Francescone (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) David Alesini (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Enrica Chiadroni (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Fabio Villa (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Gemma Costa (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Gilles Jacopo Silvi (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Dr Luca Giannessi Giannessi (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Lucio Crincoli (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) Ms Martina Del Giorno (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Massimo Ferrario (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Pasqualina Iovine (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Dr Riccardo Pompili (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Stefano Romeo (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Vladimir Shpakov

Presentation materials