Расчет электромагнитных полей в цепочке резонаторов с магнитной связью для линейных ускорителей электронов со стоячей волной методом электродинамического моделирования

• Автор: Бухарин, Владимир Леонидович
• Шифр специальности: 01.04.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 165 c. : ил

ГЛАВА I. Электродинамическое моделирование замедляющих
систем типа цепочки связанных резонаторов
§1.1. Электродинамическая модель цепочки связанных
объемных резонаторов
§1.2. Уравнение для цепочки резонаторов как реализация метода Галеркина
§1.3. Моделирование элементов связи между резонаторами замедляющей системы
§1.4. Моделирование замедляющей системы типа цепочки связанных резонаторов с учетом подводящего
волноводного тракта
§1.5. Характеристики разработанных программ, результаты тестовых расчетов
Выводы к главе
Глава II. Электродинамические характеристики высших видов колебаний в осесимметричных объемных
резонаторах
§2.1. Расчет ЭДХ на основе разложения искомых функций
по базису преобразованной области
§2.2. Методика и программа построения системы криволинейных ортогональных координат в осесимметричных резонаторах
§2.3. Расчет электродинамических характеристик на основе решения уравнений Максвелла в криволинейной ортогональной системе координат
§2.4. Расчет электродинамических характеристик на
основе итерационного метода

Выводы к главе П
Глава III. Численная модель возбуждения объемных резонаторов
пучками заряженных частиц
§3.1. Электродинамическая модель возбуждения объемного резонатора периодической последовательностью сгустков заряженных частиц в стационарном
режиме
§3.2. Численное моделирование возбуждения объемного
резонатора в стационарном режиме
§3.3. Анализ возбуждения осесимметричного резонатора ультрарелятивистским пучком заряженных частиц
в стационарном режиме
§3.4. Электродинамическое моделирование возбуждения объемного резонатора пучком заряженных частиц
в переходном режиме
§3.5. Численная модель процесса возбуждения резонатора
сгустком заряженных частиц
§3.6. Возбуждение цилиндрического резонатора ультрарелятивистским сгустком заряженных
частиц
Выводы к главе Ш
Заключение
Литература

Наряду с традиционным применением ускорителей заряженных частиц в качестве инструмента экспериментальной физики в последние годы наблюдается значительное увеличение сфер их использования в народном хозяйстве /I/. Непрерывно возрастает доля радиационной технологии на базе малогабаритных ускорителей в тяжелой и легкой промышленности, в сельском хозяйстве и медицине. Естественно, что к ускорителям заряженных частиц прикладного назначения предъявляется ряд специфических требований, обусловленных необходимостью их эффективного использования в производстве. К таким требованиям прежде всего относятся простота обслуживания, экономичность, надежность. Их выполнение невозможно без детальной проработки и оптимизации всех систем установки. Большое практическое значение в связи с этим приобретает численный эксперимент, который в ряде случаев значительно дешевле натурного эксперимента, не требует больших материальных затрат, позволяет набрать необходимую статистику в короткие сроки и значительно ускорить разработку новых установок и приборов. Более того, как показала практика, численный эксперимент позволяет выявлять и неизвестные ранее процессы и явления, быть инструментом тонких и всесторонних исследований моделируемого объекта /2/.
Все более разностороннее применение находит численное моделирование при исследовании электродинамических процессов в ускорителях заряженных частиц (УЗЧ) и электровакуумных приборах (ЭВП) СВЧ. Тенденция к увеличению токов заряженных частиц и мощности установок в целом привела к качественно новым требованиям, предъявляемым к численному моделированию электродинамических процессов. Одним из наиболее существенных требований является многомодовость модели, т.е. возможность анализи-

мых тангенциальным электрическим полем в подводящем волноводе.
1 На основе изложенной методики электродинамического моделирования замедляющих систем типа цепочки связанных резонаторов с учетом подводящих волноводов разработана программа &Я0Т на языке Ш0РТРАН-4 для ЭВМ типа ЕС. Программа внедрена
в НИИ Э§А им.Д.В.Ефремова и используется при разработке ЛУЭ со стоячей волной.