Курсовая работа: Моделирование трехмерной динамики пучков заряженных частиц в ускорителе с ПОКФ с учетом взаимодействия

взаимодействия










































1

Введение


Современная физическая картина мира была бы невозможна без исследований в об-ласти физики элементарных частиц. Эксперименты проводимые в рамках данной науки требуют все более совершенных и мощных ускорителей, на которых можно было бы до-стичь больших энергий частиц. Например проект NICA¹, реализуемый ОИЯИ в г.Дубна, для своих нужд приобрел два линейных ускорителя с ПОКФ², которые будут использо-ваться как инжекторы к циклическим ускорителям. Кроме того, помимо фундаменталь-ных исследований, ускорители заряженных частиц нашли применение в лучевой терапии, досмотровых комплексах, широко применяются в радиационных технологиях и в многих других областях человеческой деятельности.

Для промышленных использований, как и для инжекции частиц, главным свойством является хорошее качество пучка. Необходимо получать хорошо сформированные пучки, которые должны иметь заранее определенные характеристики. Например, для инжекции частиц в больший ускоритель необходимы пучки частиц согласованные с каналом, в кото-рый они поступают. От этого зависит работа остальной цепочки ускорителей и достижение запланированных энергий. Так и в лучевой терапии. При точечном облучении больных, плохое качество пучка может повлечь за собой не только неэффективность терапии, но

• нанести вред здоровью пациента. Возможность реализации в сравнительно небольших размерах, при требовании невысоких энергий, и пригодность для ускорения ионов играют важную роль для обоснования применения ускорителей резонансного типа в науке и тех-нике. К примеру, линейные ускорители с ПОКФ часто используются как инжекторы ионов к более крупным ускорителям. Эта система, которую предложили в 1969 г. В.В. Влади-мирский, И.М. Капчинский и В.А. Тепляков,практически решила проблему эффективного ускорения пучков ионов, обеспечивая высокий коэффициент захвата частиц (практически 100%) и хорошую фокусировку пучка. Это говорит об актуальности рассмотрения имен-ного данного типа ускорителя в задаче моделирования движения заряженных частиц.

Ввиду растущих требований к ускорителям, растет и спрос