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. |