Differential pumping for kHz operation of a Laser Wakefield accelerator based on a continuously flowing Hydrogen gas jet - Archive ouverte HAL
Pré-Publication, Document De Travail Année : 2024

Differential pumping for kHz operation of a Laser Wakefield accelerator based on a continuously flowing Hydrogen gas jet

Joséphine Monzac
  • Fonction : Auteur
Slava Smartsev
  • Fonction : Auteur
Julius Huijts
  • Fonction : Auteur
Lucas Rovige
  • Fonction : Auteur
Igor Andriyash
  • Fonction : Auteur
Aline Vernier
  • Fonction : Auteur
Vidmantas Tomkus
  • Fonction : Auteur
Valdas Girdauskas
  • Fonction : Auteur
Gediminas Raciukaitis
  • Fonction : Auteur
Miglė Mackevičiūtė
  • Fonction : Auteur
Valdemar Stankevic
  • Fonction : Auteur
Antoine Cavagna
  • Fonction : Auteur
Jaismeen Kaur
  • Fonction : Auteur
André Kalouguine
  • Fonction : Auteur
Rodrigo Lopez-Martens
  • Fonction : Auteur
Jérôme Faure

Résumé

Laser-Wakefield Accelerators (LWFA) running at kHz repetition rates hold great potential for applications. They typically operate with low-energy, highly compressed laser pulses focused in high-pressure gas targets. Experiments have shown that the best-quality electron beams are achieved using Hydrogen gas targets. However, continuous operation with Hydrogen requires a dedicated pumping system. This work presents the design of a differential pumping system, enabling, for the first time, continuous operation of our kHz LWFA using a high-pressure Hydrogen gas jet. The system successfully maintained a pressure below 3e-4 mbar, even with a free-flowing gas jet operating at 140 bar backing pressure. Numerical fluid dynamics and optical simulations were used to guide and validate the system's design.
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Origine Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

hal-04768122 , version 1 (05-11-2024)

Identifiants

Citer

Joséphine Monzac, Slava Smartsev, Julius Huijts, Lucas Rovige, Igor Andriyash, et al.. Differential pumping for kHz operation of a Laser Wakefield accelerator based on a continuously flowing Hydrogen gas jet. 2024. ⟨hal-04768122⟩
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