Выпускная квалификационная работа студента Орлова П.В., 881 группа. МФТИ(ГУ), Факультет Проблем Физики и Энергетики. Кафедра: Фундаментальные Взаимодействия и космология. Научный руководитель: д.ф.-м.н. Парамонов В.В. Москва 2012

Содержание: Введение Постановка задачи Детализация модели и методы решения Полученные результаты Сравнение с зарубежными аналогами Заключение

Введение Периодические структуры с поперечной компонентой электромагнитного поля Отклонение и разделение частиц в пространстве Диагностирование и «гимнастика» пучка Минимальные собственные искажения в первоначальное распределение частиц. Рис.1 Pitz Deflettor.

Постановка Постановка задачи Конкретная отклоняющая структура Вариации по толщине диафрагмы и радиусу апертуры Электродинамические характеристики Численное моделирование Критерий линейности поля Рис.2 Рассматриваемая ОС

Детализация модели и методы решения Использование CST MWS Полученные данные Использование MatlabR2011b Характеристики системы: Частота ~ e+06 Гц Фазовая скорость ~ с Радиус апертуры – 13-28мм Толщина диафрагмы – 5.4; 8.1; 10.8; 16.2 мм. Рис.3 Создание модели Рис.4 Распределение Электрического поля Рис.5 Проекции полей на оси координат

Добротность Полученные результаты Рис.6 Плоскость зависимости добротности Q от радиуса апертуры и толщины диафрагмы Рис. 7 Линии зависимости добротности Q от радиуса апертуры при различных толщинах диафрагм

Поперечное шунтовое сопротивление Полученные результаты Рис. 8 Плоскость зависимости поперечного шунтового сопротиления от радиуса апертуры и толщины диафрагмы Рис. 9 Линии зависимости поперечного шунтового сопротивлени от радиуса апертуры при различных толщинах диафрагм

Отношение максимальной амплитуды напряженности Z-й компоненты электрического поля к отклоняющему E d Полученные результаты Рис. 10 Плоскость зависимости E z /E d от радиуса апертуры и толщины диафрагмы Рис. 11 Линии зависимости E z /E d от радиуса апертуры при различных толщинах диафрагм

Групповая скорость Полученные результаты Рис. 12 Плоскость зависимости групповой скорости от радиуса апертуры и толщины диафрагмы Рис. 13 Линии зависимости групповой скорости от радиуса апертуры при различных толщинах диафрагм

Максимальное отклонение фазы E d от линейности Полученные результаты Рис. 14 Плоскость зависимости Max(Ф-kz) от радиуса апертуры и толщины диафрагмы Рис. 15 Линии зависимости Max(Ф-kz) от радиуса апертуры при различных толщинах диафрагм

График зависимости радиуса апертуры от толщины диафрагмы при минимальном значении модуля групповой скорости, максимально приближенном к 0. Полученные результаты

График максимального отклонения распределения фазы от линейного в зависимости от толщины диафрагмы структуры. Полученные результаты

Сравнение с зарубежными аналогами ANL deflecting cavity Rap,mmFreq,MHzDst,mmQ,E/E d Rsh, MΩ/mDefl, degVgr 36,51292,7320,882,14E+043,592,6510,56-1,19E-04 SPARC RF deflector ,839,51,52E+043,943,057,02-1,50E-04 Таблица ВЧ характеристики 2х зарубежных аналогов График сравнения зависимости максимального отклонения фазы E d от толщины диафрагмы

Заключение Получен и отлажен аппарат для моделирования ОС Вычислены ВЧ характеристики Используя данную структуру с толщиной диафрагмы 5,4 mm и радиусом апертуры 19 mm, получено минимальное отклонение от линейности 1,47 deg 2-5 раз меньшее искажение отклоняющего поля в сравнении с зарубежными аналогами