Experiments are planned to study plasma lensing using the VELA and CLARA Front End accelerators at Daresbury Laboratory. This paper presents results of 2-dimensional particle-in-cell simulations of the proposed experiments. The variation in focusing strength and emittance growth with beam and plasma parameters are studied in the overdense (plasma density much greater than bunch density) regime for the VELA beam. The effect of spherical and longitudinal aberrations on the beam emittance was estimated through numerical and theoretical studies. Simulation results show that a focusing strength equivalent to a magnetic field gradient of 10 T m−1 can be achieved using VELA, and a gradient of 247 T m−1 can be achieved using CLARA Front End.
VELAおよびCLARAフロントエンド加速器を用いたプラズマレンズ効果の研究実験が計画されている。本論文では、提案された実験の2次元粒子インセルシミュレーションの結果を提示する。VELAビームについて、オーバーデンス（プラズマ密度がバンチ密度よりもはるかに高い）領域における、ビームおよびプラズマパラメータに伴う集束強度とエミッタンス成長の変化を研究した。球面収差および縦方向収差がビームエミッタンスに及ぼす影響を、数値的および理論的研究を通じて評価した。シミュレーション結果は、VELAを用いることで10 T m⁻¹の磁場勾配に相当する集束強度が達成可能であり、CLARAフロントエンドを用いることで247 T m⁻¹の勾配が達成可能であることを示している。