Зелiнський Андрiй Юрiйович. Зв'язаний рух електронiв в нагромаджувачах - джерелах синхротронного випромiнювання : Дис... канд. наук: 01.04.20 - 2002.
Анотація до роботи:
Зелінський А. Ю. ”ЗВ’ЯЗАНИЙ РУХ ЕЛЕКТРОНІВ В НАГРОМАДЖУВАЧАХ – ДЖЕРЕЛАХ СИНХРОТРОННОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ”. Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за фахом 01.04.20 “фізика пучків заряджених частинок”. Національний Науковий Центр “Харківський Фізико-Технічний Інститут”. Харків – 2002.
Дисертація присвячена вирішенню питань, що повстають із-за ефектів, викликаних помилками виставляння магнітних елементів, спеціалізованих пристроїв (вігглерів, ондуляторів), нелінійних резонансів, на динаміку зв’язаного руху електронного пучка в нагромаджувачі та, як слідство цього, на параметри електронного пучка та розмір області стійкого руху, та знаходженню методів зменшення цього впливу. Були отримані аналітичні рівняння та розроблена методика для обчислювання коефіцієнту зв’язку поперечних коливань. Розроблено та досліджено схему спінового прецесора, який дозволяє перетворювати напрямок спіну електрона по наперед заданому закону в широкому діапазоні енергій. Було розроблено універсальний метод компенсації впливу спеціалізованих пристроїв на динаміку пучка в нагромаджувачі, такий що дозволяє локалізувати вплив спеціалізованого пристрою на ділянці компенсаційного вставлення. Були отримані аналітичні рівняння, які дозволили розробляти компенсаційні схеми динамічної апертури для довільної структури нагромаджувача, та розроблено алгоритм моделювання динамічної апертури. Усе це дозволило провести дослідження структур нагромаджувачів ДСВ-800 та ПНК Харків та розробити схеми корекції параметрів цих нагромаджувачів, щодо забезпечення проектних параметрів. Результати розрахунків добре збіглися з результатами експериментів, які були проведені на нагромаджувачі Н-100.
У дисертаційній роботі, використовуючи досвід експериментальних досліджень динаміки пучка електронів на нагромаджувачі Н-100, розрахунків і розробок нагромаджувача-розтягувача НР-2000 для Харківського лінійного прискорювача ЛПЕ – 2 ГеВ, досліджені питання зв'язаного руху електронів у накопичувачах, з метою забезпечення розрахункових параметрів пучка в нагромаджувачах – джерелах СВ ПНК для ННЦ ХФТІ з енергією пучка до 2 ГеВ і ДСВ-800 для Київського центра СВ с енергією пучка до 1.2 ГеВ. Ці дослідження переслідували основну практичну мету: розробка методів мінімізації впливу ефектів зв'язаного руху електронного пучка і схем їхньої реалізації в структурах нагромаджувачів із жорстким фокусуванням з метою одержання мінімальних розмірів накопиченого пучка і забезпечення максимального розміру ДА в нагромаджувачах ПНК Харків і ДСВ-800.
Отримані наукові і практичні результати дозволяють зробити наступні висновки:
За допомогою отриманих на підставі загальних рішень рівнянь руху релятивістської зарядженої частинки в зовнішнім магнітному полі транспортних матриць досліджено зв'язаний рух електронів у довільних магнітооптичних структурах нагромаджувачів з урахуванням помилок виставки магнітних елементів та впливу втрат енергії на СВ.
З використанням отриманих транспортних матриць спіна електрона в наближенні товстих лінз розроблено та досліджено схему перетворення напрямку спіна, яка зберігає закон перетворення в широкому діапазоні енергій. На основі отриманих транспортних матриць спін-орбітального руху досліджено спін-орбітальний рух електронів в нагромаджувачах і розраховано рівноважний ступінь поляризації в наближенні товстих лінз. Показано, що після проведення корекції рівноважної орбіти ступень поляризації пучка в нагромаджувачі НР-2000 складає 90 %.
Отримано співвідношення, що дозволили розрахувати коефіцієнт зв'язку поперечних коливань, обумовлений паразитною вертикальною дисперсією, що викликана зрушенням і поворотами елементів структури кільця. Досліджено коефіцієнт зв’язку для нагромаджувачів ДСВ-800 та ПНК. Показано, що з використанням розроблених схем корекції рівноважної орбіти, коефіцієнт зв’язку в цих нагромаджувачах складає 0.1 % та нижче.
Розроблено метод, компенсації впливу СП на динаміку пучка в нагромаджувачах на ділянці вставки, а саме, при включенні СП та елементів вставки оптичні функції фокусуючої системи зберігаються незмінними на всім кільці крім ділянки вставки. Розроблені на основі цього методу схеми компенсації впливу триполюсних вігглерів для структур нагромаджувачів ДСВ-800 і ПНК дозволяють цілком компенсувати вплив СП на лінійні параметри пучка в цих нагромаджувачах.
Отримано співвідношення, що дозволили розрахувати відхилення частот бетатронних коливань, що обумовлені секступольними складовими магнітного поля для довільної магнітооптичної структури. З використанням цих співвідношень досліджені схеми компенсації ДА довільної структури нагромаджувача.
З використанням розробленого пакунка програм DeCA та розробленого і реалізованого у цій програмі алгоритму моделювання ДА досліджена ДА нагромаджувачів ПНК та ДСВ-800 з урахуванням зв'язаного руху частинок. Запропоновано схеми корекції величини ДА нагромаджувачів ДСВ-800 і ПНК додатковими секступольними магнітами, які забезпечують розмір ДА, що перевищує геометричний розмір вакуумної камери нагромаджувачів.
Проведені виміри часу життя електронного пучка в нагромаджувачі Н-100 з застосуванням розробленого пристрою для автоматичного виміру розмірів пучка на основі підсилювача з глибоким автоматичним регулюванням посилення експериментально довели вірність отриманих результатів і розроблених методів. Обробка результатів вимірів проводилась з застосуванням отриманих співвідношень залежності часу життя електрона, що обумовлений пружнім розсіюванням, від форми вакуумної камери, для отримання ДА нагромаджувача Н-100.
Публікації автора:
Bulyak E., Dovbnya A., Gladkikh P., Karnaukhov I., Kononenko S., Kozin V., Lapshin V., Mytsykov A., Peev F., Shcherbakov A., Tarasenko A., Telegin Yu., Zelinsky A. A Multipurpose Accelerator Facility for Kharkov National Scientific Center// Nuclear instruments and methods in physics research.- 2000.- № A448.- P.37-40.
Григорьев Ю., Дементий С., Звонарева О., Зелинский А., Карнаухов И., Наугольный Н., Щербаков А. Прецессор спина// Вопросы атомной науки и техники. Сер.: Техника физического эксперимента.- 1987.- Вып. 3(34), С. 65-68.
Efimov S., Gladkikh P., Grigor’ev Yu., Guk I., Karnaukhov I., Kononenko S., Kozin V., Mocheshnikov N., Shcherbakov A., Tarasenko A., Trushkin N., Zelinsky A., Nagaenko M., Severgin Yu. PSR-2000. The Mode of Low Emittance Operation, the Program of Synchrotron Radiation Investigations// Review of Scientific Instruments.- 1992.- Vol.63, № 1.- P.385-387.
Zelinsky A. Calculation of coupling coefficient caused by vertical dispersion// Вопросы атомной науки и техники. Сер.: Ядерно-физические исследования.- 2001.- № 1, С. 119-122.
Nemoshkalenko V., Molodkin V., Shpak A., Bulyak E., Karnaukhov I., Shcherbakov A., Zelinsky A. Synchrotron radiation complex ISI-800// Journal de physique.- 1994.- Vol. 4.- C. C9-341-C9-348.
Андросов В., Буляк Е., Гладких П., Деняк В., Довбня А., Зелинский А., Карнаухов И., Козин В., Кононенко С., Лапшин В., Марков В., Мочешников Н., Мыцыков А., Пеев Ф., Сорокин П., Тарасенко А., Телегин Ю., Щербаков А. Ускорительно-накопительный комплекс для фундаментальных и прикладных исследований с использованием пучков СИ и квазинепрерывного пучка электронов// Вопросы атомной науки и техники. Сер.: Техника физического эксперимента.- 1999.- № 1, С. 68-71.
Gladkikh P., Karnaukhov I., Kononenko S., Tarasenko A., Zelinsky A. Dynamic Aperture of the pulse stretcher ring PSR-2000 for operation in the low radiation emittance regime// Particle Accelerators.- 1990.- Vol. 28, Part III.- P. 11-17.
Гладких П.,. Зелинский А. Кононенко С., Мочешников Н., Наугольный Н., Репринцев Л., Щербаков А. Коллективные эффекты в интенсивном пучке электронов накопителя Н-100// ЖТФ.- 1991.- Tом 61, в.4.- C. 118-122.
Зелинский А., Тесленко В. Система автоматического измерения размеров пучка в накопителе электронов// Приборы и Техника эксперимента.- 1987.- №5. - С. 41-43.
Способ определения динамической вертикальной и радиальной апертуры пучка в накопителе электронов: А. С. 4454163 СССР, ГКНТ СССР Н 05 Р 1/00 / Зелинский А., Мочешников Н., Репринцев Л., Щербаков А. (СССР).- № 1623540; Заявлено 11.04.88; Опубл. 22.09.90, Бюл.№ 90.- 4 с.
Gladkikh P., Gonchar V., Grigor’ev Yu., Guk I., Efimov S., Zelinsky A., Karnaukhov I., Kozin V., Kononenko S., Likhachev V., Mocheshnikov N., Naugolnij N., Popkov Yu., Reprintsev L., Sorokin P., Strelkov M., Tarasenko A., Telegin Yu., Trushkin N., Chechetenko V., Shcherbakov A., Gusev G., Nagaenko M., Rozhdestvensij B., Titov V. PSR-2000. The Pulse stretcher ring for the Kharkov linear electron accelerator: Prepr./ KFTI; 90-22, M.: 1990.- 34 p.
Gladkikh P., Strelkov M., Zelinsky A. Application package DeCA. (Design of cyclic accelerators). Version 3.3. User’s guide. Part 1. Control commands. Description of the lattice: Prepr./ KFTI; 93-37.- Kharkov: 1993, 20 p.
Гладких П., Зелинский А., Стрелков М. Пакет прикладных программ DeCA. Организация пакета: Препр./ ХФТИ; 89-42.- M.: 1989.- 16 с.
Гладких П., Зелинский А., Стрелков М. Пакет прикладных программ DeCA. Версия 1.1. Руководство пользователя. Физическая модель: Препр./ XФТИ; 89-44.- М.: 1989.- 21 стр.
Gladkikh P., Strelkov M., Zelinsky A. Computation of integral electron storage ring beam characteristics in the application package DeCA. Version 3.3. A Physical Model: Prepr./ KFTI; 93-30.- Kharkov: 1993.- 13 p.
Баръяхтар В., Буляк Е., Довбня А., Гевчук А., Гладких П., Ефимов С., Зелинский, Карнаухов И., Козин В., Кононенко С., Лихачев В., Ляшенко В., Марков В., Молодкин В., Москаленко В., Мочешников Н., Мыцыков А., Немошкаленко В., Попов Ю., Стрелков М., Тарасенко А., Телегин Ю., Троценко В., Чечетенко В., Шпак А., Щербаков А. Источник синхротронного излучения ИСИ-800: Препр./ UNSC; 2.- K.: 1993, 32 c.
Зелинский А., Карнаухов И., Щербаков А. Компенсация связи колебаний, вносимой соленоидами: Препр./ ХФТИ; 88-47.- М.: 1988.- 12 c.
Зелинский А., Карнаухов И., Кононенко С., Тарасенко А. Динамическая апертура НР-2000 в режиме работы с малым радиационным эмиттансом: Препр./ ХФТИ; 91-40.- Х.: – 1991, 7 c.
Gladkikh P., Strelkov M., Zelinsky A. DeCA-code for analyzing and design of cyclic accelerators// Proc. European Particle Accelerator Conf. II- Nice (France).- 1991.- V.2, P.1688-1691.
Gladkikh P., Strelkov M., Shcherbakov A., Zelinsky A. New Version 3.3 of the Deca Code// Proc. European Particle Accelerator Conf. III.- Berlin (Germany).- 1992.- V.1, P.685-687.
Gladkikh P., Strelkov M., Zelinsky A. The Application package DeCA for calculating cyclic accelerators// Proc. National Conf. On Particle Accelerator III.- Washington (USA).- 1993.- p. 2346-2348.
Karnaukhov I., Shcherbakov A., Zelinsky A. A Polarized Electron Beam in the Pulse Stretcher Ring PSR-2000// Proc. European Conf. On Particle.Accelerator, III.- 1992.- Vol.1.- P. 688-691.
Karnaukhov I., Zelinsky A. Compensation of the insertion devices effect in electron storage rings// Proc. National Conf. On Particle Accelerator, VI.- New York (USA).- 1999.- Vol. 2.- P. 2930-2932.
Karnaukov I., Kononenko S., Strelkov M., Tarasenko A., Zelinsky A. Simulation of correction for PSR-2000 dynamic aperture// Proc. European Conf. On Particle Accelerator, III.- Berlin (Germany).- 1992.-, Vol. 1.- P. 691-693.
Efimov S., Karnaukhov I., Kononenko S., Tarasenko A., Shcherbakov A., Zelinsky A. The dynamical aperture of ISI-800// Proc. National Conf. On Particle Accelerator, IV.- Dallas (USA).- 1995.- Vol. II. P. 542-545.
Mocheshnikov N., Zelinsky A., The beam lifetime from elastic scattering on nuclei of residual gas in the storage ring with the various shape of vacuum chamber// Рroc. National Conf. on Particle Accelerator, VI.- New York (USA).- 1999.- Vol. 2.- P. 2924-2926.
