Artigo em revista científica Q1
Filamentation of a relativistic proton bunch in plasma
L. Verra (Verra, L. ); C. Amoedo (Amoedo, C.); N. Torrado (Torrado, N. ); A. Clairembaud (Clairembaud, A. ); J. Mezger (Mezger, J. ); F. Pannell (Pannell, F. ); J. Pucek (Pucek, J. ); N. van Gils (van Gils, N. ); M. Bergamaschi (Bergamaschi, M.); G. Zevi Della Porta (Della Porta, G. Z. ); Nelson Carreira Lopes (Lopes, N. ); A. Sublet (Sublet, A.); Michael Turner (Turner M); E. Gschwendtner (Gschwendtner, E.); Patrick Muggli (Muggli, P.); R. Agnello (Agnello, R. ); C. C. Ahdida (Ahdida, C. C. ); Y. Andrebe (Andrebe, Y. ); O. Apsimon (Apsimon O.); Robert Apsimon (Apsimon R); Jordan Matias Arnesano (Arnesano, J. M. ); Vittorio Bencini (Bencini, V. ); P. Blanchard (Blanchard, P. ); Philip N Burrows (Burrows, P. N. ); Birger Buttenschön (Buttenschön, B.); Allen Caldwell (Caldwell, A.); M Chung (Chung, M.); D. A. Cooke (Cooke, D. A. ); C. Davut (Davut, C. ); G. Demeter (Demeter, G. ); A. C. Dexter (Dexter, A. C. ); Steffen Doebert (Doebert, S.); John P Farmer (Farmer, J.); A. Fasoli (A. Fasoli); Ricardo Fonseca (Fonseca, R. A.); I. Furno (Furno, I.); E. Granados (Granados, E. ); M. Granetzny (Granetzny, M. ); T. Graubner (Graubner, T. ); O. Grulke (Grulke, O.); E. D. Guran (Guran, E. D. ); J. R. Henderson (Henderson, J. R. ); M. Á. Kedves (Kedves, M. Á. ); F. Krausz (Krausz F); M. Krupa (Krupa, M. ); T. Lefevre (Lefevre, T. ); L. Liang (Liang, L. ); Shengli Liu (Liu, S.); K. V. Lotov (Lotov, K.); M. Martinez Calderon (Martinez Calderon, M.); Stefano Mazzoni (Mazzoni, S.); K. Moon (Moon, K.); P. I. Morales Guzmán (Morales Guzmán, P. I. ); M. T. Moreira (Moreira, M. T. ); T. Nechaeva (Nechaeva, T.); N. Okhotnikov (Okhotnikov, N. ); C. Pakuza (Pakuza, C. ); A. Pardons (Pardons, A.); Kevin Pepitone (Pepitone, K.); E. Poimendidou (Poimendidou, E. ); A. Pukhov (Pukhov, A.); R. L. Ramjiawan (Ramjiawan, R. L. ); L. Ranc (Ranc, L.); S. Rey (Rey, S.); R. Rossel (Rossel, R. ); H. Saberi (Saberi, H. ); O. Schmitz (Schmitz, O.); E. Senes (Senes, E.); Fernando Silva (Silva, F. ); Luís Miguel Oliveira e Silva (Silva, L. ); B. Spear (Spear, B); C. Stollberg (Stollberg, C. ); C. Swain (Swain, C. ); A. Topaloudis (Topaloudis, A. ); P. Tuev (Tuev, P. ); Francesco Maria Velotti (Velotti, F.); Victor Verzilov (Verzilov, V); Jorge Vieira (Vieira, J.); E. Walter (Walter, E. ); Carsten P. Welsch (Welsch C.); M. Wendt (Wendt, M. ); M. Wing (Wing, M.); J Wolfenden (Wolfenden, J.); B. Woolley (Woolley, B.); G. Xia (Xia, G.); V. Yarygova (Yarygova, V. ); M. Zepp (Zepp, M. ); et al.
Título Revista
Physical Review E
Ano (publicação definitiva)
2024
Língua
Inglês
País
Estados Unidos da América
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N.º de citações: 13

(Última verificação: 2026-06-21 12:03)

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Abstract/Resumo
We show in experiments that a long, underdense, relativistic proton bunch propagating in plasma undergoes the oblique instability, which we observe as filamentation. We determine a threshold value for the ratio between the bunch transverse size and plasma skin depth for the instability to occur. At the threshold, the outcome of the experiment alternates between filamentation and self-modulation instability (evidenced by longitudinal modulation into microbunches). Time-resolved images of the bunch density distribution reveal that filamentation grows to an observable level late along the bunch, confirming the spatiotemporal nature of the instability. We provide a rough estimate of the amplitude of the magnetic field generated in the plasma by the instability and show that the associated magnetic energy increases with plasma density
Agradecimentos/Acknowledgements
--
Palavras-chave
  • Matemáticas - Ciências Naturais
  • Ciências Físicas - Ciências Naturais
Registos de financiamentos
Referência de financiamento Entidade Financiadora
PHY-1903316 National Science Foundation (NSF)
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NRF-2016R1A5A1013277 National Research Foundation of Korea
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