AWAKE 시설에서 전자 빔 위치 판별을 위한 GHz 주파수 빔 위치 모니터의 적합성

CERN의 AWAKE 시설은 프로톤 빔에 의해 구동되는 플라스마 웨이크필드를 이용하여 10미터 길이의 루비듐 플라스마 셀에서 전자 뭉치를 가속화합니다. 뚜렷한 시간적 및 공간적 특성을 가진 보다 강한 프로톤 뭉치가 존재하는 경우, 가우시안 종단 입자 분포를 가정할 때, 수십 GHz 주파수 범위에서 작동하는 빔 위치 모니터(BPM)이 필요합니다. 체렌코프 회절 방사선(ChDR)을 기반으로 한 BPM과 고주파(HF) 원뿔형 픽업을 이용한 BPM 두 가지 유형이 AWAKE 빔 라인에서 공존하는 짧은 전자 뭉치(몇 ps)와 긴 프로톤 뭉치(몇 백 ps)의 전자기 신호를 구별하는 방법으로 조사되었습니다. AWAKE 공통 빔라인에서 두 BPM에 대한 최근 테스트가 20 – 110 GHz 범위의 주파수에서 수행되었습니다. 프로톤 뭉치가 있는 경우와 없는 경우, HF 및 ChDR BPM의 전자 빔 위치에 대한 민감도가 다양한 빔 조건에서 결정되었습니다. TRIUMF에서 개발한 RF 프론트 엔드를 이용한 판독 또한 논의됩니다.