中國科大校友文庫回旋加速器理論與設計

《中國科大校友文庫回旋加速器理論與設計》是2008年中國科學技術大學出版社出版的圖書，作者是唐靖宇，魏寶文。

基本介紹

• 書名：中國科大校友文庫回旋加速器理論與設計
• 作者：唐靖宇，魏寶文
• 出版社：中國科學技術大學出版社
• 出版時間：2008-10-1

基本信息

作　者：唐靖宇，魏寶文 編著

出 版 社：中國科學技術大學出版社

出版時間：2008-10-1

版　次：1

頁　數：246

字　數：270000

印刷時間：2008-10-1

開　本：16開

紙　張：膠版紙

印　次：1

I S B N：9787312022234

包　裝：平裝

編輯推薦

本書是在作者的博士論文基礎上擴充編著的，曾作為中國科學院近代物理研究所的研究生學習加速器理論課程的教學參考書。該書共分為九章，比較系統地介紹了回旋加速器特別是等時性回旋加速器的理論，並以蘭州重離子加速器系統的注入器SFC和主加速器SSC兩台等時性回旋加速器為例，全面地介紹該類型加速器的理論、設計特點和設計方法。該書可供各大專院校作為教材使用，也可供從事相關工作的人員作為參考用書使用。

內容簡介

本書比較系統地介紹了回旋加速器的理論，並以蘭州重離子加速器系統的注入器SFC和主加速器SSC兩台等時性回旋加速器為例介紹該類型加速器的設計特點和設計方法。全書分為九章，分別介紹回旋加速器的發展歷史和套用方向，加速器物理的研究方法和帶電粒子束運動的相空間理論，經典回旋加速器理論，等時性回旋加速器的理論基礎，等時性磁場的建立，束流注入和中心區，束流引出，多級加速器的匹配考慮，以及回旋加速器的近期發展。本書可作為粒子加速器專業方向的研究生學習加速器物理的參考書，也可供從事相關專業的科研人員參考。

目錄

序

第1章 緒論

第2章 帶電粒子束的相空間理論介紹

2.1 粒子運動的分析力學表示

2.1.1 為什麼加速器物理經常採用哈密頓力學的方法

2.1.2 拉格朗日方程

2.1.3 哈密頓正則方程

2.1.4 正則變換

2.2 相空間描述

2.2.1 相空間和正則相空間

2.2.2 劉維定理

2.2.3 作用量積分的絕熱不變性

2.2.4 束流發射度

2.3 相空間運動的矩陣表示

2.3.1 描跡法

2.3.2 矩陣方法

第3章 回旋加速器的一般理論

3.1 經典回旋加速器

3.1.1 諧振加速原理

3.1.2 回旋加速器的基本原理

3.2 徑向聚焦和軸向聚焦

3.2.1 帶電粒子在電磁場中的運動方程

3.2.2 徑向聚焦和軸向聚焦

3.2.3 運動方程的哈密頓描述

3.3 諧波加速和多Dee加速結構

3.3.1 單Dee加速結構

3.3.2 多Dee加速結構

3.4 自由振盪幅度的絕熱變化

3.5 共振理論

3.5.1 一維共振

3.5.2 耦合共振

3.5.3 共振的強弱

第4章 等時性回旋加速器理論

4.1 等時性加速器

4.1.1 等時性加速條件

4.1.2 邊緣場聚焦

4.1.3 周期性聚焦系統的穩定性

4.1.4 最高能量限制和參數選擇

4.2 等時性回旋加速器的靜態軌道性質

4.2.1 磁場結構和運動方程

4.2.2 靜態平衡軌道

4.2.3 等時性磁場

4.2.4 自由振盪頻率

4.2.5 徑向運動的非線性效應

4.2.6 靜態平衡軌道以及νr和νz的數值求解方法

4.3 等時性回旋加速器的加速軌道性質

4.3.1 加速平衡軌道

4.3.2 聚相現象

4.4 SFC和SSC回旋加速器介紹

4.4.1 HIRFL加速器系統

4.4.2 注入器SFC

4.4.3 主加速器SSC

第5章 等時性磁場的建立

5.1 概述

5.2 理論等時場

5.2.1 Gordon方法

5.2.2 kB-kr方法

5.3 等時場的墊補和最佳化

5.3.1 等時場的墊補方法

5.3.2 計算程式OPTCC的具體最佳化步驟

5.3.3 等時場的評價

5.3.4 等時場的再最佳化

5.4 SFC和SSC等時性磁場的建立

5.4.1 SFC等時性磁場的建立

5.4.2 SSC等時性磁場的建立

第6章 注入系統和中心區

6.1 內離子源和中心區

6.1.1 軌道中心化要求

6.1.2 軸向穩定性

6.1.3 常軌道加速

6.1.4 中心區參數的穩定性

6.2 外離子源軸向注入方法

6.2.1 軸向注入方法的一般描述

6.2.2 軸向孔中束流聚焦和注入相空間匹配

6.2.3 靜電偏轉鏡

6.2.4 聚束器

6.2.5 空間電荷效應

6.2.6 中心區和軌道中心化

6.3 徑向注入方法

6.3.1 軌道中心化

6.3.2 相空間匹配

6.3.3 諧波磁場的干擾

6.4 SFC和SSC的注入系統設計

6.4.1 ECR源軸向注入系統的設計

6.4.2 SFC新注入束運線設計

6.4.3 SFC中心區的設計

6.4.4 SSC的徑向注入系統

第7章 引出系統

7.1 概述

7.2 單圈引出

7.2.1 直接引出方法

7.2.2 徑向聚焦效應

7.3 進動引出方法

7.3.1 共振進動增加圈距

7.3.2 非共振進動增加圈距

7.3.3 通過νr=2νz共振區

7.4 再生引出

7.5 剝離膜引出方法和其他引出方法

7.6 SFC和SSC的引出方法

7.6.1 SFC的引出系統

7.6.2 SSC的引出系統

第8章 多級加速器間的縱向匹配

8.1 一般匹配要求

8.2 聚束器與束流縱向匹配

8.2.1 回旋加速器和束運線上的束流縱向運動

8.2.2 聚束器的縱向聚焦作用

8.3 HIRFL束流縱向匹配設計

8.3.1 SFC軸向注入線上聚束器的設計

8.3.2 BL1束運線上聚束器的物理設計

8.3.3 SFC與SSC的能量匹配

8.3.4 HIRFL中的束團結構

第9章 回旋加速器的近期發展和FFAG加速器

9.1 概述

9.2 超導回旋加速器

9.3 強流回旋加速器

9.3.1 強流質子回旋加速器

9.3.2 強流重離子回旋加速器

9.4 回旋加速器的商業化

9.5 FFAG加速器

9.5.1 FFAG加速器的基本原理

9.5.2 等比FFAG加速器

9.5.3 非等比FFAG加速器

參考文獻

數學符號索引