Шунтирующий импеданс

В ускорителей физике шунтовое сопротивление — это мера силы, с которой собственная мода резонансной радиочастотной структуры (например, в микроволновом резонаторе ) взаимодействует с заряженными частицами на заданной прямой, обычно вдоль оси вращательной симметрии. Если не указано иное, этот термин, скорее всего, относится к продольному эффективному шунтирующему сопротивлению .

Продольное шунтирующее сопротивление

Для создания продольных кулоновских сил , которые в сумме составляют напряжение (продольного) ускорения. $\scriptstyle V_{\parallel }$ , приходится возбуждать собственную моду резонатора, что приводит к рассеянию мощности $\scriptstyle P$ . Определение продольного эффективного шунтирующего сопротивления , $\scriptstyle R$ , затем читает: ^[2]

R={\frac {|V_{\parallel }|^{2}}{P}}

с продольным эффективным ускоряющим напряжением $\scriptstyle |V_{\parallel }|$ .

Независимое от времени шунтовое сопротивление , $\scriptstyle R_{0}$ , с не зависящим от времени ускоряющим напряжением $\scriptstyle V_{0}$ определяется: ^[2]

R_{0}={\frac {V_{0}^{2}}{P}}.

Можно использовать коэффициент качества $\scriptstyle Q$ заменить $\scriptstyle P$ с эквивалентным выражением:

R=Q{\frac {|V_{\parallel }|^{2}}{\omega W}},

где W — максимальная запасенная энергия. Поскольку добротность является единственной величиной в правильном члене уравнения, которая зависит от свойств стенок, величина $\scriptstyle {\frac {R}{Q}}$ часто используется для проектирования полостей , сначала опуская свойства материала (см. также коэффициент геометрии полости ).

Поперечное шунтирующее сопротивление

При отклонении частицы в поперечном направлении определение шунтового сопротивления можно использовать с заменой напряжения (продольного) ускорения на поперечное эффективное напряжение ускорения с учетом поперечных сил Кулона и Лоренца .

R_{\perp }={\frac {|V_{\perp }|^{2}}{P_{0}}}=Q{\frac {|V_{\perp }|^{2}}{\omega W}}

Это не обязательно подразумевает изменение энергии частицы, поскольку частица также может отклоняться магнитными полями (см. теорему Панофски-Венцеля ).

Угол поляризации

Поскольку поперечное отклонение можно описать с помощью полярных координат, можно определить угол отклонения или поляризации, используя компоненты напряжения поперечного ускорения . Полярные координаты используются потому, что можно складывать компоненты напряжения, например векторы, но не шунтировать импедансы.

Ссылки

^ Ли, Шых-Юань (2004). Физика ускорителей (2-е изд.). Всемирная научная . ISBN 978-981-256-200-5 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Ванглер, Томас (2008). Линейные радиочастотные ускорители (2-е изд.). Вайли-ВЧ . ISBN 978-3-527-62343-3 . (немного другое обозначение)

[lee-1] Ли, Шых-Юань (2004). Физика ускорителей (2-е изд.). Всемирная научная . ISBN 978-981-256-200-5 .

[wangler-2] Jump up to: ^а ^б ^с Ванглер, Томас (2008). Линейные радиочастотные ускорители (2-е изд.). Вайли-ВЧ . ISBN 978-3-527-62343-3 . (немного другое обозначение)

[1]

[2]