Расчет электродинамических характеристик многолучевых структур ускорителей тяжелых ионов методом интегральных уравнений

• Автор: Комаров, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 01.04.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 128 с. : ил.

Аннотация.
В работе проведено исследование различных модификаций многолучевых ускорителей: многоканальный модуль на Е виде колебаний, структура типа Нгп резонатора с электродами штыревого типа и резонатор со спиральными электродами. Изучены основные особенности работы этих систем, такие как зависимость длины волны от геометрических параметров (длины электродов, числа витков, угла намотки, периода расстановки и т.д.). Рассчитываются энергетические характеристики ускорителей - шунтовые сопротивления и добротности. Рассмотрены особенности использования предлагаемых систем.

Оглавление.
Аннотация
Введение

1 .Многоканальные ускоряющие системы

1.1 .Многоканальные структуры ускорителей тяжёлых ионов

1.2 Многолучевой ускоряющий модуль (МУМ)

1.3 Встречноштыревые ускоряющие системы

* 1.4 Многолучевые структуры с решётчатой фокусировкой ;

1.5. Некоторые области применения линейных ускорителей ионов на
малые энергии
1.6 Обоснование и постановка задачи исследования
Выводы к разделу
2. Методы исследования электродинамических характеристик резонаторов сложной формы
• 2.1 Применение метода вторичных источников для решения волнового
уравнения
2.2. Обобщение метода интегрального уравнения на задачи о собственных колебаниях систем
2.3. Решение волнового уравнения для многолучевых структур методом частичных областей
Выводы к разделу
3.Моделирование многолучевых резонаторов на Е виде колебаний
3.1 Математическая модель многолучевого резонатора
3.2 Расчёт частотного спектра многолучевой структуры
3.3 Расчёт энергетических параметров многоканального резонатора
3.4 Вычисление характеристического сопротивления МУМ при условии неоднородности поля
Выводы к разделу
4. Временная коррекция области захвата в линейном ускорителе ионов.

Выводы к разделу
5. Моделирование многолучевых ускоряющих систем для ускорения тяжелых ионов
5.1. Цилиндрический резонатор с электродами штыревого типа
5.2. Цилиндрический резонатор, нагруженный спиральным электродом
5.3. Модель многолучевого линейного резонансного ускорителя ионов на основе цилиндрического резонатора, нагруженного электродами штыревого и спирально типа
* 5.4. Результаты численных расчетов многолучевого ускоряющего модуля.

Выводы к разделу
Заключение
Список литературы

применение последних в различных областях науки и техники. Большинство действующих или планируемых линейных ускорителей используются как инжекторы. Среди основных применений ускоренных пучков тяжёлых ионов необходимо отметить следующие:
1. получение расщепляющихся материалов и мощных потоков нейтронов (электроядерный бридинг) при энергии около 1 ГэВ;
2. мезонные фабрики, работающие при тех же энергиях, которые требуются для получения расщепляющихся материалов;
3. биомедицинскме исследования, проводимые при энергии, лежащей в диапазоне 100 - 200 МэВ;
4. работа в качестве инжектора для протонных синхротронов;
5. моделирование космических условий, происходящее при энергии ускоренных ионов от 1 до 100 МэВ;
6. получение сверхтяжёлых элементов;
7. использование ускоренных пучков тяжёлых ионов в качестве катализатора в реакциях синтеза;
8. разнообразное использование технического характера, такое как определение толщины материалов и моделирование насыщения гелием оболочек ТВЭЛов в реакторостроениии, повышение физико -механических и электрических свойств материала, ионная имплантация и др.;
9. получение радиоактивных изотопов;
Ю.активационный анализ;
11.совместная работа с ядерным реактором в подкритическом режиме. Кратко остановимся на перечисленных областях применения ускорителей. В ряде работ [11,12] обсуждается возможность элетроядерного метода, идея которого заключается в осуществлении ядерных реакций при энергии первичных частиц около 1 ГэВ. В результате этих реакций имеется возможность получения расщепляющихся элементов со скоростью, не зависящей от времени удвоения, которое сопровождает реакторный способ.