Stuttgart 2012 – wissenschaftliches Programm
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P: Fachverband Plasmaphysik
P 8: Dichte Plasmen, Schwerionen- und Laserplasmen
P 8.3: Vortrag
Dienstag, 13. März 2012, 11:30–11:45, V57.02
Simulation der Fokusierung eines laserbeschleunigten Protonenstrahls in einem Solenoiden — •Peter Schmidt1,2, Oliver Boine-Frankenheim1,2, Vladimir Kornilov1 und Peter Spädtke1 — 1GSI, Beschleunigerphysik, Darmstadt, Deutschland — 2TU Darmstadt, Darmstadt, Deutschland
Im Rahmen des LIGHT Projekts bei GSI werden laserbeschleunigte Protonenstrahlen durch einen Solenoidmagneten für den nachfolgenden Transport kollimiert. In diesem Beitrag werden die Magnetfeldeigenschaften des gepulsten (Pulslänge ≈ 0.7 ms) Solenoiden unter Berücksichtigung von Wirbelstromverlusten, Skin-Effekt, Störfeldern und Phasenverschiebungen in Anbauteilen durch eine Simulation mit der Software CST EM Studio analysiert. Die optischen Eigenschaften des Aufbaus werden durch particle tracking bestimmt und mit der Approximation durch dünne Linsen verglichen. Insondere werden dabei die Einflüsse von Anbauteilen und elektrischen Zuleitungen auf die optischen Eigenschaften herausgearbeitet. Nachfolgend wird die Dynamik eines ladungs- und stromneutralisierten Protonenstrahls in dem Solenoid anaysiert. Hierzu werden Particle-In-Cell (PIC) Simulationen mit CST Particle Studio durchgeführt. Als Emissionsmodell für den Strahl wird u.a. das Plasmaexpansionsmodell nach P. Mora verwendet.