Высокочастотный формирователь квазитрубчатого пучка тяжелых ионов

• Автор: Ситников, Алексей Леонидович
• Шифр специальности: 01.04.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 128 с. : ил.

Введение.

Глава 1. Физика экстремального состояния вещества

1.1. Методы получения экстремального состояния вещества в лабораторных условиях

1.2. Использование ионных пучков для получения экстремального состояния вещества

1.3. Квазитрубчатый пучок тяжелых ионов высокой энергии для эксперимента ЬАРЬАВ

Глава 2. Физическое обоснование формирователя квазитрубчатого пучка тяжелых ионов высокой энергии на базе резонансного дефлектора

2.1. Элементарный формирователь квазитрубчатого пучка

2.2. Принцип многоячеечного резонансного дефлектора

2.3. Отклоняющий резонатор, использующий тип колебаний Н11р

Глава 3. Моделирование динамики пучка в формирователе квазитрубчатого пучка тяжелых ионов высокой энергии для проекта ИТЭФ-Т ВН
3.1. Моделирование динамики пучка ионов кобальта (Со) в канале фокусировки
3.2. Выбор формы и размеров электродов
3.3. Моделирование электродинамических характеристик многоячеечного отклоняющего резонатора
3.4. Моделирование динамики пучка ионов кобальта (СоЦ* ) в формирователе
3.5. Моделирование динамики пучка ионов углерода (С^) с кинетической энергией 200 МэВ/а.е.м
Глава 4. Одна ячейка формирователя квазитрубчатого пучка тяжелых ионов высокой энергии
4.1. Изготовление одной ячейки формирователя квазитрубчатого пучка тю/селых ионов высокой энергии с пластинами седловидной формы
4.2. Измерение электродинамических характеристик одной ячейки формирователя
4.3. Методы подстройки частоты отклоняющего резонатора
4.3.1. Влияние подстроенных элементов на ЭДХ одной ячейки формирователя
4.3.2. Изменение расстояния между электродами
4.3.3 Введение в объем резонатора грибовидного плунжера
4.3.4. Введение в объем резонатора кольцеобразных накладок, со стороны торцевых фланцев
4.4. Измерение распределения отклоняющего поля методом малого возмущающего тела
4.5. Изготовление, установка и настройка фидерных вводов ВЧ мощности
4.6. Пробный ввод мощности в ячейку формирователя
Глава 5. Формирователь квазитрубчатого пучка тяжелых ионов высокой энергии
5.1. Изготовление формирователя квазитрубчатого пучка тяжелых ионов высокой энергии
5.2. Оптимизация геометрии ножек электродов формирователя
5.3. Измерение ЭДХформирователя
Заключение
Литература
Приложение
Приложение
Приложение

Введение.
Проявляемый сейчас интерес к экстремальному состоянию вещества обусловлен, по крайней мере, двумя причинами. Во-первых, исследования плазмы с сильным межчастичным взаимодействием расширяют фундаментальное представление о веществе в природе, поскольку такая плазма является наиболее распространенным состоянием материи во Вселенной: до 98 % материи - это астрофизические объекты, состоящие из сильно ионизованного вещества с высокой плотностью. Кроме того, интерес к сверхплотному состоянию вещества обусловлен рядом современных проблем планетарной геофизики. Примерами исследования последнего направления являются определение параметров экзопланет, а также исследование планет Солнечной системы, в частности установление уравнений состояний льда (слои которого имеются на Уране и Нептуне), железа (ядро Земли) и изучение проблемы металлизации водорода, важной для определения структуры гигантских планет Юпитера и Сатурна [1-3]. Во-вторых, совокупность проводимых исследований имеет большое практическое значение для таких областей, как синтез сверхпрочных материалов, плазменные технологии, медицина и атомная энергетика, в частности безопасность ядерных реакторов и управляемый термоядерный синтез (УТС) [1].
Ключевой проблемой является генерация в лабораторных условиях состояний вещества с точно измеряемыми термодинамическими параметрами. Существует два способа генерации экстремального состояния вещества: статический и динамический. К статическому способу относится механизм сдавливания изучаемого материала посредством пресса. Давление, получаемое таким способом, не превышает нескольких Мбар. К динамическим методам относятся: химические взрывчатые вещества,
мощные лазеры, подземные ядерные взрывы, г-пинчи, рельсовые пушки,

Рис. 2.3. Структура поля .
Поскольку, в предлагаемом многоячеечном дефлекторе реализуется принцип резонансного взаимодействия частиц с электромагнитным полем, фазовая скорость основной гармоники отклоняющего поля должна совпадать со скоростью частиц, которая в гладких волноводах и резонаторах больше скорости света. Уменьшить фазовую скорость волны можно за счет введения в объем резонатора дополнительных емкостных и индуктивных элементов, как, например, в круглом диафрагмированном волноводе [32]. В данном случае, предлагается ввести отклоняющие пластины, закрепленные на опорах, которые, в свою очередь, крепятся к корпусу резонатора, как показано на Рис. 2.4.
Рис. 2.4 Общий вид отклоняющего резонатора.