Волновые процессы в электродинамических и акустических системах

       Сайт Ильи Шейнмана, Санкт-Петербург.                                                                      Отправить e-mail

 Ускорители       Акустика        Преподавание в СПбГЭТУ     Преподавание в ЮМШ

 
 
Кильватерное ускорение заряженных частиц в диэлектрических ускорительных структурах
 

Создание нового высокоградиентного (более 100 МэВ/м) метода ускорения пучков заряженных частиц является фундаментальной проблемой физики ускорителей. Приближение к физическим пределам параметров систем на традиционных схемах ускорения и бурное проникновение высоких технологий в физику формирования и контроля пикосекундных электронных сгустков  в последние годы  позволяет говорить о принципиально новых экспериментальных  подходах в этой области физики. В цикл работ входят теоретический анализ и экспериментальная демонстрация одного из наиболее перспективных новых методов ускорения электронов – кильватерного многопучкового ускорения в ускоряющей структуре с высоким коэффициентом трансформации.

    Кильватерные методы ускорения являются логическим развитием как коллективных методов ускорения, разработанных коллективом под руководством академика Г. И. Будкера, так и теории черенковского излучения сгустков в вакуумированных диэлектрических структурах, развитой профессором Б. М. Болотовским.

Наиболее критическими моментами для кильватерного ускорения являются:

        генерация кильватерной электромагнитной волны релятивистскими электронными пучками

        подавление поперечных неустойчивостей релятивистских электронных пучков, движущихся вдоль оси кильватерного волновода

        повышение эффективности процесса передачи энергии от ведущего сгустка к ускоряемому, характеризуемому коэффициентом трансформации энергии

        увеличение ускоряющего кильватерного поля E, генерируемого ведущим сгустком

        компенсация сдвигов частот отдельных секций кильватерного волновода, вызванных отклонениями (допусками) реальных параметров волновода от расчетных значений

Список публикаций

1)        Канарейкин А.Д., Шейнман И.Л. Поверхностные волны на реля­тивистском плазменном потоке. //Письма в ЖТФ, 1996, т. 22, вып. 2, с. 61 - 64.

2)      Канарейкин А.Д., Шейнман И.Л. Неустойчивость релятивист­ского плазменного потока, связанная с возбуждением поверхностных волн.//Письма в ЖТФ, 1997, т. 23, вып. 5, с. 76-79.

3)      Шейнман И.Л. Поверхностные электромагнитные волны в реляти­вистски движущейся ограниченной плазме. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. СПбГЭТУ, 1997. 159 c.

4)      Kanareykin A.D., Sheinman I.L., Nenasheva E.A., Kartenko N.F., Gai W., Simpson J. “Development and demonstration of a high gradient accelerating structure based on a dielectric loaded waveguide.” In the “Physics at the Turn of the 21st Century”, St. Petersburg, Russia, September 28 - October 2, 1998, p. 57.

5)      Канарейкин А. Д., Шейнман И. Л., Сизова Е. А. Поверхностные волны на движущемся плазменном слое. //Письма в ЖТФ, 1999, т. 25, вып. 23, с. 50-54.

6)      Шейнман И. Л. Поверхностные волны на магнитоактивном плазменном потоке //Известия СПбГЭТУ. Сер. Физика, математика, химия. 2000, №1, С. 22–26.

7)      Е.А.Ненашева, Н.Ф.Картенко, А.Д.Канарейкин, И.Л.Шейнман, Д.В.Глазанов, В,Гай, Дж. Симпсон. Новые керамические материалы для волноводов высокоградиентной ускоряющей структуры. Девятая международная конференция 'Физика диэлектриков" (Диэлектрики 2000) 17-22 сентября 2000 г. Тезисы докладов  т. 11 С.-Петербург Россия, стр.142.

8)  Шейнман И. Л. Поверхностные волны на релятивистских плазменных потоках //ЖТФ, 2001, т. 71, вып. 5, с. 28-34.

9)  Канарейкин А.Д., Шейнман И. Л., Альтмарк А.М.  Возбуждение цилиндрических диэлектрических волноводов релятивистским электронным сгустком // “Известия СПбГЭТУ. Сер. “Физика. Математика. Химия”. 2001. Вып. 1. С. 13–20.

10)  Канарейкин А. Д., Шейнман И. Л., Альтмарк А. М. Управление частотным спектром в кильватерных волноводных структурах // Письма в ЖТФ. 2002. Т. 28. Вып. 21. С. 75-81.

11)   Kanareykin A. D., Sheinman I. L., Altmark A. M. Tunable Wakefield Accelerating Structure // Advanced Accelerator Concepts Workshop (AAC-2002), Oxnard, USA, 2002. AIP Proceedings № 647 (American Institute of Physics), pp. 565-575.

12)   A. Altmark, A. Kanareykin, I. Sheinman. Frequency Spectrum Control in Dielectric Wakefield Accelerating Waveguide // Proc. of Intern. Conf. "Physics and Control" (PhysCon2003) August 20-22, 2003, Saint-Petersburg, RUSSIA, P. 207-210.

13)  А. М. Альтмарк, А. Д. Канарейкин, И. Л. Шейнман. Управляемая кильватерная ускорительная структура с возможностью селекции мод // Письма в ЖТФ. 2003. Т. 29. Вып. 20. С. 58-63.

14)  A. Kanareykin, W. Gai, J.G. Power, E. Nenasheva, S. Karmanenko, I. Sheinman. A method for tuning dielectric loaded accelerating structures. Proceedings Particle Accelerator Conference 2003 (PAC-2003), Portland USA, 2003, pp. 1888–1890.

15)  A. Altmark, A. Kanareykin, I. Sheinman. A Tunable Dielectric Loaded Accelerating Structure with Built-In Transverse Mode Suppression // Proceedings Particle Accelerator Conference 2003 (PAC-2003), Portland USA, 2003, pp. 1891-1893.

16)  A. Altmark, A. Kanareykin, I. Sheinman. A Double-Layered, Planar Dielectric Loaded  Accelerating Structure // Proceedings Particle Accelerator Conference 2003 (PAC-2003), Portland USA , 2003, pp.1897-1899.

17)   И. Л. Шейнман, А. Д. Канарейкин, А. М. Альтмарк. Структура излучения Вавилова-Черенкова, генерируемого сильноточным электронным сгустком в прямоугольном многослойном диэлектрическом волноводе. // Тезисы докладов региональной XI конференции по распространению радиоволн. СПб.: ВВМ, 2005. С. 102-104.

18)  А. М. Альтмарк, А. Д. Канарейкин, И. Л. Шейнман. Управляемая ускорительная кильватерная структура с диэлектрическим заполнением // ЖТФ. 2005. Т. 75. Вып. 1. С. 89-97.

19)  И. Л. Шейнман, А. Д. Канарейкин. Критерии оптимизации параметров многопучковой схемы кильватерного ускорения. // Письма в ЖТФ.  Т. 31, № 8, 2005, с. 24–31.

20)  А. Д. Канарейкин, И. Л. Шейнман. Анализ потерь в прямоугольной многослойной управляемой  структуре  с диэлектрическим заполнением // Письма в ЖТФ.  2007, Т. 33, № 8, с. 59–64.

21)  И. Л. Шейнман, А. Д. Канарейкин. Поперечная динамика и межсгустковый энергообмен в ускорительной структуре с диэлектрическим заполнением. // ЖТФ. 2008, Т. 78, № 10, с. 103–109.

22)  I. L. Sheynman, A. Kanareykin. Self-consistent Transverse Dynamics and Interbunch Energy Exchange in Dielectric Loaded Wakefield Accelerating Structures. / Proceedings European Particle Accelerator Conference (EPAC’08), Genoa, Italy, 2008, p. 3224-3227.

23)  И. Л. Шейнман, А. Д. Канарейкин. Определение параметров фокусирующей системы на основе анализа поперечной динамики пучка в диэлектрическом кильватерном ускорителе. // Известия СПбГЭТУ, 2010, Вып. 6, с. 10-14.

24)  И. Л. Шейнман, А. Д. Канарейкин, М. С. Лебедева, Е. А. Журавлева, М. А. Ефимова Двумерная динамика профилированной по заряду цепочки электронных сгустков в кильватерном ускорителе // Известия СПбГЭТУ, 2010, Вып. 7, с. 21-25.

25)  I. Sheynman, A. Altmark, S. Baturin, A. Kanareykin. The Analysis of Tunable Dielectric Loaded Wakefield Accelerating Structure of Rectangular Geometry // Proceedings International Particle Accelerator Conference (IPAC’10), Kioto, Japan, pp. 4412-4415. 2010.

26)  I. L. Sheynman, A. Kanareykin. Definition of Focusing System Parameters on the Basis of the Analysis of a Transverse Bunch Dynamics in Dielectric Loaded Wakefield Accelerator // Proceedings International Particle Accelerator Conference (IPAC’10), Kioto, Japan, pp. 4416-4418. 2010.

27)  I. L. Sheynman, A. Kanareykin. Interbunch Energy Exchange in the Accelerating Scheme with Uniform Charge Distribution // Proceedings XXII Russian Particle Accelerator Conference RuPAC-2010, TUPSA009, Protvino, Russia, pp. 53-55. 2010.

28)  I. L. Sheynman, I. Ya. Sheynman, A. Kanareykin. Thermal Balance of Multilayered Tunable Dielectric Loaded Wakefield Accelerating Structure. // Proceedings XXII Russian Particle Accelerator Conference RuPAC-2010, TUPSA007, Protvino, Russia, pp. 50-52. 2010.

29)  A. M. Altmark, I. L. Sheynman, S. S. Baturin, A. D. Kanareykin. Transverse Bunch Dynamics in Rectangular Dielectric Loaded Wakefield Accelerator // Proceedings XXII Russian Particle Accelerator Conference RuPAC-2010, WEPSB018, Protvino, Russia,  pp. 207-209. 2010.

30)  С. С. Батурин, И. Л. Шейнман, А. М. Альтмарк, Д. А. Семикин, А. Д. Канарейкин. Генерация кильватерного излучения в диэлектрической ускорительной структуре прямоугольного сечения // Письма в ЖТФ.  2011, Т. 37, № 9, с. 7–13.

31)  I. L. Sheynman, A. D. Kanareykin. Multibunch Transverse Dynamics in the
Dielectric Wakefield Accelerator. // Proceedings of the IEEE North West Russia Section. 2011, v. 1, № 1, pp. 72-74.

32)  Батурин C. C., Шейнман И. Л., Альтмарк А. М., Канарейкин А. Д., Использование микроволновых материалов в ускорительных структурах с диэлектрическим заполнением. // Труды XII Международной конференции “Диэлектрики 2011”, Санкт-Петербург, 23-26 мая 2011 г, Том 1, с. 335-337.

33)  C. C. Батурин, И. Л. Шейнман, А. М. Альтмарк, А. Д. Канарейкин. Кильватерное излучение, генерируемое электронным сгустком в прямоугольном диэлектрическом волноводе. // ЖТФ, 2012, Т. 82, № 5, с. 106-114.

44)  И. Л. Шейнман, П. С. Кирилин. Сравнение эффективности вычислительных алгоритмов расчета динамики частиц в ускорителе // Известия СПбГЭТУ, 2012. №6.

45)  И. Л. Шейнман, И. Я. Шейнман. Тепловой баланс управляемой диэлектрической кильватерной ускорительной структуры Известия СПбГЭТУ, 2012. №7.

Сайт создан в системе uCoz