Радиально-фазовые колебания в ускорителях - совокупность взаимосвязанных колебаний фаз, радиусов орбит и энергий заряж.
частиц вблизи их равновесных значений. Для практич. реализации режима резонансного
ускорения в циклическом ускорителе нужно, чтобы достаточно большое кол-во
неравновесных частиц не выходило из этого режима, несмотря на то, что для них
возникают отклонения от точного синхронизма. Резонансный режим ускорения осуществляется
благодаря эффекту автофазировки, заключающемуся в том, что переменное
ускоряющее поле с периодом Т обладает свойством заставлять частицу двигаться
по орбите с периодом, в среднем равным или кратным Т. Предположим для определённости,
что с ростом энергии угл. частота обращения частицы в данном магн. поле убывает,
а равновесная фаза частицы расположена на спаде гребня синусоиды напряжения.
Если по к--л. обстоятельствам частица по фазе опережает равновесную частицу, то она будет получать меньше энергии. Период её обращения Т уменьшится,
частица будет отставать по фазе, опережение будет уменьшаться. Аналогично, если
частица отстаёт по фазе, то она будет получать больше энергии, период обращения
возрастёт и отставание будет ликвидировано. Т. о., фаза частицы колеблется около
равновесной фазы, а радиус её орбиты то превышает радиус орбиты равновесной
частицы, то, наоборот, становится меньше; такое связанное колебание
фазы и радиуса и называется радиально-фазовыми колебаниями.
Радиально-фазовые колебания могут быть свободными и вынужденными.
Свободные радиально-фазовые колебания обусловлены начальным разбросом фаз и
энергий частиц и описываются однородным дифференциальным уравнением.
Вынужденные радиально-фазовые колебания обусловлены возмущениями величины
ведущего магнитного поля, частоты и амплитуды ускоряющего напряжения и описываются
неоднородным дифференц. уравнением.
Б. П. Мурин
|
|
 |
