Instrumentation studies for AWAKE Run 2c

AWAKE 是世界上首个利用高能质子束驱动等离子体尾场加速的实验，能够在仅10米的距离内将电子从10–20 MeV加速到数GeV，达到传统加速器在相同距离内无法实现的极高能量。AWAKE第二轮实验（Run 2b）的最新结果已成功验证了电子加速至2 GeV、质子束团的稳定种子自调制，以及可扩展等离子体源的应用。 目前，Run 2c阶段已获批准，目标是通过引入第二级等离子体实现更高的电子能量，同时保持束流质量以满足实际应用需求。这一下一阶段的实验需要先进的诊断工具，以在加速过程中监测质子束、电子束和激光束。 本博士课题聚焦于开发前沿的测量仪器，包括用于超高时间分辨率（飞秒级）束流剖面测量的光学系统、数字微镜和微透镜成像技术，以及基于光纤的束流损失监测器。学生将在考克罗夫特研究所使用光源模拟束流行为进行研发工作，随后将这些工具应用于CERN的实际实验中。 该项目由曼彻斯特大学、利物浦大学及CERN的专家联合指导，学生将在CERN进行长期驻留，参与束流诊断系统的设计、安装与优化。学生将深度参与理解束流-等离子体相互作用、数据分析、仿真改进，并为Run 2c的关键里程碑做出贡献，研究成果将通过学术论文和国际会议发表。