Bayesian optimization of electron energy from laser wakefield accelerators
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F10974938%3A_____%2F25%3A25_86_18" target="_blank" >RIV/10974938:_____/25:25_86_18 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://doi.org/10.1103/knh7-hbr3" target="_blank" >https://doi.org/10.1103/knh7-hbr3</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1103/knh7-hbr3" target="_blank" >10.1103/knh7-hbr3</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Bayesian optimization of electron energy from laser wakefield accelerators
Popis výsledku v původním jazyce
We use Bayesian optimization in combination with three-dimensional particle-in-cell simulations to determine the optimal laser and plasma parameters that, for a given laser pulse energy, maximize the cut-off energy of an electron beam produced by laser wakefield accelerators. We assume a Gaussian laser driver with matched spot size and amplitude and investigate both self-guiding in a uniform-density plasma and guiding in a preformed plasma channel with matched radius. To interpret the simulation results quantitatively, we derive novel analytical expressions for the maximum electron energy and the corresponding acceleration distance, accounting for the effects of laser diffraction and energy depletion. Based on the results obtained, we discuss the potential scalability of the optimal input (plasma density, pulse duration, amplitude, spot size, and channel radius) and output (electron energy, electron charge, acceleration length, and acceleration efficiency) parameters to laser systems of arbitrary energy.
Název v anglickém jazyce
Bayesian optimization of electron energy from laser wakefield accelerators
Popis výsledku anglicky
We use Bayesian optimization in combination with three-dimensional particle-in-cell simulations to determine the optimal laser and plasma parameters that, for a given laser pulse energy, maximize the cut-off energy of an electron beam produced by laser wakefield accelerators. We assume a Gaussian laser driver with matched spot size and amplitude and investigate both self-guiding in a uniform-density plasma and guiding in a preformed plasma channel with matched radius. To interpret the simulation results quantitatively, we derive novel analytical expressions for the maximum electron energy and the corresponding acceleration distance, accounting for the effects of laser diffraction and energy depletion. Based on the results obtained, we discuss the potential scalability of the optimal input (plasma density, pulse duration, amplitude, spot size, and channel radius) and output (electron energy, electron charge, acceleration length, and acceleration efficiency) parameters to laser systems of arbitrary energy.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10305 - Fluids and plasma physics (including surface physics)
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/GF22-42963L" target="_blank" >GF22-42963L: Fyzika plazmatu silných QED polí v laboratořích vybavených lasery s výkonem PW a více</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2025
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
PHYSICAL REVIEW ACCELERATORS AND BEAMS
ISSN
—
e-ISSN
2469-9888
Svazek periodika
28
Číslo periodika v rámci svazku
9
Stát vydavatele periodika
US - Spojené státy americké
Počet stran výsledku
14
Strana od-do
094601
Kód UT WoS článku
001578346900002
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-105023094222