집합 효과(가속기 물리학)

Collective effects (accelerator physics)

입자 가속기 또는 저장 링 내의 하전 입자 빔은 다양한 공정을 거친다.일반적으로 빔 역학은 단일 입자 역학과 집합 효과로 구분됩니다.집합적 효과의 원천에는 단일 또는 복수의 입자 간 산란과 임피던스 측면에서 공식화된 진공 챔버 및 기타 환경과의 상호작용이 포함된다.

입자 가속기에서 하전 입자 빔의 집합적 효과는 플라스마의 역학과 어느 정도 유사합니다.특히 하전 입자 빔은 비중성 플라즈마로 간주될 수 있으며 안정성 또는 불안정성의 연구와 공통되는 수학적 방법을 찾을 수 있다.하전 입자의 밀도가 종종 흐르는 연속체로 간주하기에 충분하기 때문에 유체 역학 분야와도 공통점을 찾을 수 있다.

또 다른 중요한 주제는 단일 번치 또는 멀티 번치 피드백 시스템을 사용하여 집단 효과를 완화하려는 시도입니다.

집단 효과의 종류

집합적 영향에는 방사량 증가, 번치 길이 또는 에너지 확산 증가, 불안정성 또는 입자 [1]손실이 포함될 수 있습니다.멀티번치 효과도 있습니다.

집단 효과 처리를 위한 형식주의

집합 빔 운동은 다양한 방법으로 모델링될 수 있습니다.매크로 입자 모델을 사용하거나 연속체 모델을 사용할 수 있습니다.후자의 경우에서 진화 방정식은 일반적으로 블라소프 방정식이라고 불리며 외부 자기장과 자기 상호작용을 포함한 해밀턴 함수를 적어야 합니다.확률적 효과는 포커-플랑크 방정식으로 일반화함으로써 추가할 수 있다.

집합 효과 계산 소프트웨어

고려된 효과와 사용된 모델링 형식에 따라 다른 소프트웨어를 시뮬레이션에 사용할 수 있습니다.집합 효과는 일반적으로 추적 코드를 사용하여 모델링할 수 있는 단일 입자 역학과 더불어 추가되어야 한다.액셀러레이터 물리 코드에 관한 문서를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ A. Chao, Wiley Publishers, 1993년, 고에너지 가속기의 집단 빔 불안정성 물리학.여기서 구할 수 있습니다.