EuPRAXIA - A compact, cost-efficient particle and radiation source

Weikum, M. K.; Akhter, T.; Alesini, P. D.; Alexandrova, A. S.; Anania, M. P.; Andreev, N. E.; Andriyash, I.; Aschikhin, A.; Assmann, R. W.; Audet, T.; Bacci, A.; Barna, I. F.; Beaton, A.; Beck, A.; Beluze, A.; Bernhard, A.; Bielawski, S.; Bisesto, F. G.; Brandi, F.; Bringer, O.; Brinkmann, R.; Brundermann, E.; Buscher, M.; Bussmann, M.; Bussolino, G. C.; Chance, A.; Chanteloup, J. C.; Chen, M.; Chiadroni, E.; Cianchi, A.; Clarke, J.; Cole, J.; Couprie, M. E.; Croia, M.; Cros, B.; Crump, P.; Dattoli, G.; Delerue, N.; Delferriere, O.; Delinikolas, P.; De Nicola, S.; Dias, J.; Dorda, U.; Fedele, R.; Pousa, A. F.; Ferrario, M.; Filippi, F.; Fils, J.; Fiore, G.; Fonseca, R. A.; Galimberti, M.; Gallo, A.; Garzella, D.; Gastinel, P.; Giove, D.; Giribono, A.; Gizzi, L. A.; Gruner, F. J.; Habib, A. F.; Heinemann, T.; Hidding, B.; Holzer, B. J.; Hooker, S. M.; Hosokai, T.; Hubner, M.; Irman, A.; Jafarinia, F.; Jaroszynski, D. A.; Jaster-Merz, S.; Joshi, C.; Kaluza, M. C.; Kando, M.; Karger, O. S.; Karsch, S.; Khazanov, E.; Khikhlukha, D.; Knetsch, A.; Kocon, D.; Koester, P.; Kononenko, O.; Korn, G.; Kostyukov, I.; Kruchinin, K.; Labate, L.; Lechner, C.; Leemans, W. P.; Lehrach, A.; F. Y., Li; Li, X.; Libov, V.; Lifschitz, A.; Litvinenko, V.; Lu, W.; Lundh, O.; Maier, A. R.; Malka, V.; Manahan, G. G.; Mangles, S. P. D.; Marchetti, B.; Marocchino, A.; De La Ossa, A. M.; Martins, J. L.; Mason, P.; Massimo, F.; Mathieu, F.; Maynard, G.; Mazzotta, Z.; Mehrling, T. J.; Molodozhentsev, A. Y.; Mostacci, A.; Muller, A. S.; Murphy, C. D.; Najmudin, Z.; Nghiem, P. A. P.; Nguyen, F.; Niknejadi, P.; Osterhoff, J.; Papadopoulos, D.; Patrizi, B.; Petrillo, V.; Pocsai, M. A.; Poder, K.; Pompili, R.; Pribyl, L.; Pugacheva, D.; Romeo, S.; Rajeev, P. P.; Conti, M. R.; Rossi, A. R.; Rossmanith, R.; Roussel, E.; Sahai, A. A.; Sarri, G.; Schaper, L.; Scherkl, P.; Schramm, U.; Schroeder, C. B.; Schwindling, J.; Scifo, J.; Serafini, L.; Sheng, Z. M.; Silva, L. O.; Silva, T.; Simon, C.; Sinha, U.; Specka, A.; Streeter, M. J. V.; Svystun, E. N.; Symes, D.; Szwaj, C.; Tauscher, G.; Terzani, D.; Thompson, N.; Toci, G.; Tomassini, P.; Torres, R.; Ullmann, D.; Vaccarezza, C.; Vannini, M.; Vieira, J. M.; Villa, F.; Wahlstrom, C. -G.; Walczak, R.; Walker, P. A.; Wang, K.; Welsch, C. P.; Wolfenden, J.; Xia, G.; Yabashi, M.; Yu, L.; Zhu, J.; Zigler, A.

doi:10.1063/1.5127692

Plasma accelerators present one of the most suitable candidates for the development of more compact particle acceleration technologies, yet they still lag behind radiofrequency (RF)-based devices when it comes to beam quality, control, stability and power efficiency. The Horizon 2020-funded project EuPRAXIA ("European Plasma Research Accelerator with eXcellence In Applications") aims to overcome the first three of these hurdles by developing a conceptual design for a first international user facility based on plasma acceleration. In this paper we report on the main features, simulation studies and potential applications of this future research infrastructure.

EuPRAXIA - A compact, cost-efficient particle and radiation source

Weikum M. K.;Akhter T.;Alesini P. D.;Alexandrova A. S.;Anania M. P.;Andreev N. E.;Andriyash I.;Aschikhin A.;Assmann R. W.;Audet T.;Bacci A.;Barna I. F.;Beaton A.;Beck A.;Beluze A.;Bernhard A.;Bielawski S.;Bisesto F. G.;Brandi F.;Bringer O.;Brinkmann R.;Brundermann E.;Buscher M.;Bussmann M.;Bussolino G. C.;Chance A.;Chanteloup J. C.;Chen M.;Chiadroni E.;Cianchi A.;Clarke J.;Cole J.;Couprie M. E.;Croia M.;Cros B.;Crump P.;Dattoli G.;Delerue N.;Delferriere O.;Delinikolas P.;De Nicola S.;Dias J.;Dorda U.;Fedele R.;Pousa A. F.;Ferrario M.;Filippi F.;Fils J.;Fiore G.;Fonseca R. A.;Galimberti M.;Gallo A.;Garzella D.;Gastinel P.;Giove D.;Giribono A.;Gizzi L. A.;Gruner F. J.;Habib A. F.;Heinemann T.;Hidding B.;Holzer B. J.;Hooker S. M.;Hosokai T.;Hubner M.;Irman A.;Jafarinia F.;Jaroszynski D. A.;Jaster-Merz S.;Joshi C.;Kaluza M. C.;Kando M.;Karger O. S.;Karsch S.;Khazanov E.;Khikhlukha D.;Knetsch A.;Kocon D.;Koester P.;Kononenko O.;Korn G.;Kostyukov I.;Kruchinin K.;Labate L.;Lechner C.;Leemans W. P.;Lehrach A.;Li F. Y.;Li X.;Libov V.;Lifschitz A.;Litvinenko V.;Lu W.;Lundh O.;Maier A. R.;Malka V.;Manahan G. G.;Mangles S. P. D.;Marchetti B.;Marocchino A.;De La Ossa A. M.;Martins J. L.;Mason P.;Massimo F.;Mathieu F.;Maynard G.;Mazzotta Z.;Mehrling T. J.;Molodozhentsev A. Y.;Mostacci A.;Muller A. S.;Murphy C. D.;Najmudin Z.;Nghiem P. A. P.;Nguyen F.;Niknejadi P.;Osterhoff J.;Papadopoulos D.;Patrizi B.;Petrillo V.;Pocsai M. A.;Poder K.;Pompili R.;Pribyl L.;Pugacheva D.;Romeo S.;Rajeev P. P.;Conti M. R.;Rossi A. R.;Rossmanith R.;Roussel E.;Sahai A. A.;Sarri G.;Schaper L.;Scherkl P.;Schramm U.;Schroeder C. B.;Schwindling J.;Scifo J.;Serafini L.;Sheng Z. M.;Silva L. O.;Silva T.;Simon C.;Sinha U.;Specka A.;Streeter M. J. V.;Svystun E. N.;Symes D.;Szwaj C.;Tauscher G.;Terzani D.;Thompson N.;Toci G.;Tomassini P.;Torres R.;Ullmann D.;Vaccarezza C.;Vannini M.;Vieira J. M.;Villa F.;Wahlstrom C. -G.;Walczak R.;Walker P. A.;Wang K.;Welsch C. P.;Wolfenden J.;Xia G.;Yabashi M.;Yu L.;Zhu J.;Zigler A.

2019-01-01

Abstract

Plasma accelerators present one of the most suitable candidates for the development of more compact particle acceleration technologies, yet they still lag behind radiofrequency (RF)-based devices when it comes to beam quality, control, stability and power efficiency. The Horizon 2020-funded project EuPRAXIA ("European Plasma Research Accelerator with eXcellence In Applications") aims to overcome the first three of these hurdles by developing a conceptual design for a first international user facility based on plasma acceleration. In this paper we report on the main features, simulation studies and potential applications of this future research infrastructure.