Современная
ускорительная техника находится в поиске новых революционных технологий
для обеспечения прогресса в области экспериментальной физики высоких
энергий. Сама идея и разработанные технологии кильватерного ускорения
электронов (метода, при котором структура возбуждается коротким (20-40
пикосекунд) плотным (до 100 наноКулон) электронным сгустком низких
энергий) являются одним из наиболее перспективных направлений создания
высокоградиентных структур современных линейных ускорителей.
Экспериментальное подтверждение принципа кильватерного ускорения было
получено на ускорителе Argonne Wakefield Accelerator, Chicago, USA в
1995-2004 гг., при этом расчеты динамики сгустков и разработка
ускоряющих структур проводились научной группой СПбГЭТУ.
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 |