Формирование магнитного поля и расчет магнитной структуры сверхпроводящего синхротрона

• Автор: Юдин, Иван Павлович
• Шифр специальности: 01.04.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Дубна
• Количество страниц: 194 c. : ил

Глава I. МЕТОДИКА РАСЧЕТОВ МАГНИТНОГО ПОЛЯ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ (СП) МАГНИТОВ, ИМЕЮЩИХ ПРЯМОУГОЛЬНУЮ АПЕРТУРУ

§ I. Современные программные реализации методов

расчета магнитного поля

§ 2. Развитие метода отраженных токов (МОТ) для

расчета магнитного поля в магнитах, имеющих

прямоугольную апертуру

§ 3. Метод гармонического анализа (МГА) магнитного

поля

§ 4. Программа М1С2 расчета двумерного магнитостатического поля

§ 5. Метод компенсации высших гармоник как решение

обратной задачи магнитостатики

Глава II. ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСОКООДНОРОДНЫХ ПОЛЕЙ СП СИНХРОТРОННЫХ МАГНИТОВ ПРИ ИНДУКЦИЯХ 0+1,5 Т. . . 37
§ I. Формирование высокооднородного поля СП диполя
регулярной структуры СП синхротрона СПИН . . 38
§ 2. Влияние допусков на однородность поля СП диполя 41
§ 3. Формирование высокооднородного по градиенту
поля СП квадруполя регулярной структуры
СП синхротрона СПИН
§ 4. Сравнение результатов расчета СП диполя и
СП квадруполя с экспериментом

Глава III. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВУМЕРНОГО МАГНИТНОГО
ПОЛЯ СП МАГНИТОВ ПРИ ИНДУКЦИЯХ 1,5 + 3 Т. . . . 49
§ I. Программа расчета магнитостатических полей
РОШОіУ , ее возможности
§ 2. Численные эксперименты по моделированию
магнитного поля СП диполя
§ 3. Моделирование распределения магнитного поля
СП квадруполя
§ 4. Перспективы использования магнитов с прямоугольной апертурой для синхротронов. Формирование высокооднородного магнитного поля З Т СП диполя с железом
Глава ІУ. ДИНАМИКА ТЯЖЕЛЫХ ИОНОВ В СВЕРХПРОВОДЯЩЕМ
СИНХРОТРОНЕ
§ I. Основные уравнения движения тяжелых ионов в магнитном поле. Формулы для программной
реализации
§ 2. Магнитная структура и параметры модельного
СП синхротрона СПИН
§ 3. Исследование характеристик пучка ионов в канале
инжекции СП синхротрона СПИН
§ 4. Исследование бетатронного движения в кольце
СП синхротрона СПИН
§ 5. Расчет допусков на параметры элементов
магнитной оптики согласованного промежутка
СП синхротрона СПИН
§ 6. Алгоритмы учета нелинейностей поля при транспортировки пучка заряженных частиц

Глава V. ПРОБЛЕМ СОГЛАСОВАНИЯ ФАЗОВЫХ ОБЪЕМОВ ПУЧКА
ТЯЖЕЛЫХ ИОНОВ В КАНАЛАХ ТРАНСПОРТИРОВКИ . . . 100
§ I. Формулировка проблемы согласования фазовых
объемов пучка
§ 2. Согласование фазовых объемов транспортируемого пучка заряженных частиц дублетом магнитных
линз
§ 3. Согласование прямолинейного промежутка
СП синхротрона СПИН (согласование двумя зеркально симметричными триплетами линз)
§ 4. Нелинейное согласование прямолинейного
промежутка СП синхротрона СПИН
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ I. (РИСУНКИ)
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. (ТАБЛИЦЫ)

Возможности системы следующие:
1) Геометрия задачи задается при помощи нерегулярной треугольной сетки, состоящей из ^1200 точек.
2) Рассматриваются магниты любой формы, симметричные или несимметричные, или обладающие аксиальной симметрией.
3) Любое распределение токовых источников может быть учтено при вычислениях.
4) Рассчитывается запасенная магнитная энергия как в воздушной области, так и в области железа.
5) Допускается применение неоднородных граничных условий типа Дирихле.
6) Возможен расчёт задач как с постоянной магнитной проницаемостью, так и с jk в виде таблицы JW=J4C6).
Система программ написана на ФОРТРАНЕ ( хотя часть подпрограмм составлена на Compass )» что позволяет пользователю вносить свои модификации, направленные, например /26,27/^ нд уВели_ чение числа расчётных узлов.
Основная программа системы занимает ^ 44-К оперативной памяти ЭВМ. Задача, содержащая 900 точек, рассчитывается за 3 мин,
СР на СДС-6500. Точность расчётов с данной системой существенно зависит от умения пользователя строить расчётную сетку.
Точность полученных результатов при этом может быть улучшена от I% до 0.01%. Некоторые тесты, проведенные автором на исследование зависимости точности результатов от выбора сетки приведены в § 3.2. Коррекции расчётной сетки помогает высвечивание её на экране дисплея. Пользователь может также высветить полученное распределение магнитных силовых линий для рассчитываемой конфигурации.
В программе POISOa/ решается уравнение
' VA) - (ШДЛ)