21–27 Sept 2025
Hotel Hermitage, La Biodola Bay, Isola d'Elba, Italy
Europe/Rome timezone

Plasma density manipulation in gas-filled discharge capillaries designed for the EuPRAXIA project

24 Sept 2025, 17:00
20m
Sala Bonaparte 1 (Hotel Hermitage)

Sala Bonaparte 1

Hotel Hermitage

Oral contribution PS8: Plasma sources and related diagnostics PS8: Plasma sources and related diagnostics

Speaker

Angelo Biagioni (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare)

Description

In the field of particle accelerators, recent results obtained through the interaction between particle beams and plasmas in cm-scale short structures have demonstrated the capability to achieve high accelerating and focusing gradients while preserving electron beam quality. In this context, the EuPRAXIA project represents the worldwide first high energy plasma-based accelerator that can provide beam quality and user areas using both electron beams and laser pulses to interact with plasmas. For future applications, to achieve high energies, the challenge in the coming years will be to study solutions capable of lengthening plasma sources to the m-scale with tailored plasma density profiles optimizing the matching with particle beams.
For this purpose, gas-filled discharge capillaries are designed for plasma acceleration experiments. These discharge-induced plasma sources are used for both accelerating and focusing sections and can be designed, in terms of geometry, gas distribution and HV sources, to control the properties of plasmas interacting with particle beams. We present a study concerning the possibility of modulating the longitudinal plasma profiles required for large sources to be used in the EuPRAXIA project, based on both the geometric characteristics of the structure and the use of laser pulses capable of controlling the plasma formation process.

Primary author

Angelo Biagioni (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare)

Co-authors

Maria Pia Anania (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Martina Carillo (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Enrica Chiadroni (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Prof. Alessandro Cianchi (Tor Vergata University and INFN) Gemma Costa (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Lucio Crincoli (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Mr Thomas De Nardis (INFN) Alessio Del Dotto (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Ms Martina Del Giorno (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Romain Demitra (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Francesco Demurtas (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Giampiero Di Pirro (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Mario Galletti (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Anna Giribono (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Michele Opromolla (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Gianmarco Parise (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Donato Pellegrini (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Dr Riccardo Pompili (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Stefano Romeo (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Gilles Jacopo Silvi (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Federica Stocchi (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Livio Verra (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Fabio Villa (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Massimo Ferrario (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare)

Presentation materials

There are no materials yet.