Импеданс (физика акселератора)

Импеданс в физике ускорителя - это количество, которое характеризует самообслуживание заряженного пучка частиц, опосредованную средой луча, такой как вакуумная камера , РЧ -полости и другие элементы, встречающиеся вдоль ускорителя или кольца для хранения .

Определение с точки зрения разоблачения

Импеданс определяется как преобразование Фурье в области управления. ^{[ 1 ]}

$Z_{0}^{||}(\omega )=\int _{-\infty }^{\infty }{\frac {dz}{c}}e^{-i\omega z/c}W_{0}^{'}(z)$

Из этого выражения и того факта, что функция следа реальна, можно получить свойство:

$Z^{*||}(\omega )=Z^{||}(-\omega )$

Важные источники импеданса

Импеданс определяется во всех положениях вдоль траектории луча. Луч проходит через вакуумную камеру . Существенный импеданс генерируется при переходах, где изменяется форма лучевой трубы. РЧ -полости являются еще одним важным источником.

Модели импеданса

В отсутствие подробного геометрического моделирования можно использовать различные модели для представления различных аспектов конструкции балки ускорителя.

Одной из таких моделей является

Широкополосный резонатор

Для продольного случая у кого -то есть

$Z_{||}(\omega )=R_{s}{\frac {1-iQ({\frac {\omega _{r}}{\omega }}-{\frac {\omega }{\omega _{r}}})}{1+Q^{2}\left({\frac {\omega _{r}}{\omega }}-{\frac {\omega }{\omega _{r}}}\right)^{2}}}$

с $R_{s}$ Шунт -импеданс, $Q$ , коэффициент качества и $\omega _{r}$ резонансная частота.

Резистивная стена

Учитывая круглую лучевую рубашку радиуса $b$ и проводимость $\sigma$ , импеданс дается ^{[ 2 ]}

$Z(\omega )={\frac {1-i}{cb}}{\sqrt {\frac {\omega }{2\pi \sigma }}}$

Соответствующий продольный Уэйкфилд приблизительно дается ^{[ 3 ]}

$W(s)={\frac {q}{2\pi b}}{\sqrt {\frac {c}{\sigma }}}{\frac {1}{s^{3/2}}}$

Поперечная функция пробуждения от резистивной стенки дается

$W(s)\approx {\frac {1}{s^{1/2}}}$

Влияние импеданса на луче

Импеданс действует на балку и может вызвать различные эффекты, часто считаются вредными для функционирования ускорителя. В целом, эффекты импеданса классифицируются по категории «коллективных эффектов» из -за того, что весь луч должен рассматриваться вместе, а не только одна частица. Тем не менее, весь луч может вызвать определенные изменения в динамике отдельных частиц, таких как сдвиги мелодии и связь. Изменения в целом луче включают рост эминтов и нестабильность, которые могут привести к потере луча.

Ссылки

^ A. Chao, Физика коллективных пучков в ускорителях с высокой энергией, Wiley Publishers, 1993. Доступно здесь .
^ http://www-pires.slac.stanford.edu/cgi-wrap/getdoc/slac-pub-11052.pdf ^{[ Постоянная мертвая ссылка ]}
^ «Результативные резистивные стенки на стену» .

Эта статья, связанная с акселератором, является заглушкой . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[1] A. Chao, Физика коллективных пучков в ускорителях с высокой энергией, Wiley Publishers, 1993. Доступно здесь .

[2] ttp://www-pires.slac.stanford.edu/cgi-wrap/getdoc/slac-pub-11052.pdf ^{[ Постоянная мертвая ссылка ]}

[3] «Результативные резистивные стенки на стену» .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]