nullnull第八讲强聚焦同步加速器
杨 亮南京航空航天大学强聚焦同步加速器原理强聚焦同步加速器原理与弱聚焦同步加速器一样满足准共振条件，依靠高频谐振腔对粒子加速，保持粒子运行轨道不变，靠轨道磁场导向，且磁场变化按同步规律进行调变。
不同之处在于采用强聚焦原理设计，通过合理的磁铁排列方式，在导向的同时对粒子强烈聚焦聚焦比较聚焦比较 (1) 复合式强聚焦型 (2)分离式强聚焦型复合式强聚焦同步加速器复合式强聚焦同步加速器其主导磁场对粒子束兼备导向和聚焦功能，沿
轨道分由两种不同磁场梯度和不同截面形状的 磁铁交替排列而成，分别具有n>>1或n<<0分离式强聚焦同步加速器分离式强聚焦同步加速器其主导磁场对粒子束只有导向功能，为磁场均匀分布的零梯度磁铁组成；轨道上安插一些四极透镜进行强聚焦，是强聚焦同步加速器发展的主流方向。该方式最早采用在上世纪七十年代建成的美国费米实验室加速器上。null交变梯度场中的粒子运动方程交变梯度场中的粒子运动方程A类铁B类铁轴向径向null磁四极透镜交变梯度场null设A和B类铁的长度分别为1和2 ，以轴向z为例null设直线节的长度l ，满足：null一个周期的转换矩阵转换矩阵转换矩阵N个周期末端的转换矩阵N个周期末端的转换矩阵一个周期末端N个周期末端任一点粒子的运动状况任一点粒子的运动状况交变梯度场聚焦运动的两个独立周期解交变梯度场聚焦运动的两个独立周期解根据上面公式可分析出任一点粒子的运动
状态。更加关心的是粒子轨迹的包络线，
以确定粒子在轨道上各点偏离的极大值。
需通过求解粒子横向偏离轨道的解析式：横向运动方程求解横向运动方程求解对于弱聚焦加速器，由于n是常数，存在两个独立解：在同步加速器中，其横向运动方程为：K.C.（Kin Conjugae），共轭函数粒子轴向偏离
表
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
示为：null对于强聚焦加速器，n是的函数：存在两个独立解：(Hill Equation) 称为Floque Function，互为共轭函数，且具有周期性：null 与弱聚焦加速器中的 一样，都表示轴向聚焦振荡频与回旋频之间的倍频系数，由聚焦系统各参数确定。强聚焦横向偏离解可表示为：其中 为常数，由起始条件决定；而乘积项 表示轴向运动的振荡幅值，说明振幅本身为 的函数（即包络线）。包络线示意包络线示意null弱聚焦的横向运动方程解弱聚焦的横向运动方程解其一般解为 轴向Betatron振荡角频率为： 径向Betatron振荡角频率为： 弱聚焦的横向稳定性弱聚焦的横向稳定性轴向倍频系数满足径向倍频系数满足整个横向倍频系数满足强聚焦系统的稳定性强聚焦系统的稳定性考虑周期性条件，经过m个周期聚焦后，轴向运动偏离解表示为：若则聚焦很不稳定轴向稳定性条件：null人为定义：它们表示经一个聚焦周期后横向振荡的相移结合：轴向聚焦稳定性条件：须为实数，则有：nullnull去掉直线节，设则有轴向聚焦稳定性条件：null径向聚焦稳定性条件：领带图中g点横向最稳定，满足：null轴向运动偏离表达式为：其中：代入上式得到：其中 是描述粒子运动轨迹的包络线函数振荡周期数null在强聚焦系统中，粒子的轴向运动轨迹可视为一余弦函数形式。每经过一个聚焦周期，轴向振荡相角改变量为:如果一圈内有N个聚焦周期，则一圈内轴向振荡相角改变量为 ，轴向和径向振荡周期可表示为：null强聚焦系统中，最稳定区在g点，满足：共振现象共振现象回顾在感应加速器中，由于磁场分布不均匀，形成“封闭轨道”的畸变。存在强迫振荡方程：其中brk和bzk是k次富式分量的幅值， 和 为k次富式分量的相角null强迫振荡方程的解满足：第一项为齐次方程解，第二项表示磁场畸变引起的封闭轨道畸变，为余弦函数，分别满足：null实际封闭轨道应为：1 如果Kc或Kr为整数M，则当k=Kc或Kr的项与横向振荡发生共振，使轨道趋向无穷大，称为外共振；
2 如果Kc或Kr等于半整数M/2，或者Kc与Kr之和(差)为整数时，也发生共振，称为参数共振；
3 如果Kc与Kr倍数之和为整数时，即 ，引起线性共振强聚焦的共振条件强聚焦的共振条件如果mc、mr和M全为整数，则各共振条件如下：null代入则有强聚焦共振条件：横向稳定性条件横向稳定性条件null在领带图中，当从0变到时，共出现(N-1)种各共振条件，在领带图上出现2(N-1)条共振线，即轴向和径向各一半，满足：null稳定性参数选择稳定性参数选择1 若n较大，则聚焦力强，N增大以适应稳定性要求，各小稳定区面积减小，设计要求提高；
2 n不宜太大，取(5-10％)R为宜，R为平衡轨道曲率半径，单位取为cm；
3 对于复合式强聚焦加速器，一般取60
方法
快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载
跳相解决方法1 提高粒子入射能量，即入射能量已超过临界能量。对于电子同步加速器比较适合；
2 反之，提高临界能量，使粒子始终保持在低于临界能量的能量尺度下进行加速；
3 当粒子能量达到临界能量时，迅速调变高频相位，使得粒子平衡相位保持不变。null高频相位移动示意图强聚焦加速器的结构特点强聚焦加速器的结构特点采用强聚焦系统，主要由以下几部分构成：径向聚焦磁铁和磁(电)四极透镜零梯度弯转磁铁横向聚焦磁铁和磁(电)四极透镜直线节F铁B铁O节D铁OFDO
FDDF
FOFDODFODOFOBBBDOBBB强聚焦加速器的性能特点强聚焦加速器的性能特点1 高能型加速器：电子型最高能量达12GeV，质子型可达900GeV，接近太数量级；
2 脉冲型加速器：电子型每个脉冲1010-1011电子，质子型每个脉冲1012-1013质子
nullnull
浙公网安备 33021202002483