高强度回旋加速器中束流螺旋运动的解析流体理论
加速器物理
2015-06-11 v1
摘要
利用二维流体描述，我们研究了储存环和回旋加速器中强束流的非线性径向 - 纵向动力学。通过多尺度分析分离与 betatron 运动相关的时间尺度和与空间电荷效应相关的较慢时间尺度，我们表明，纵向 - 径向涡旋运动可以在随带电束流移动的参考系中理解为束流被 速度场的非线性平流，其中 是由空间电荷引起的电场， 是外部磁场。这种解释为圆形束流的稳定性以及细长束流中螺旋晕的发展提供了简单的解释。通过数值求解束流密度的非线性平流方程，我们发现其结果也与 PIC 模拟中获得的结果在定量上一致。
引用
@article{arxiv.1210.1175,
title = {Analytic fluid theory of beam spiraling in high-intensity cyclotrons},
author = {Antoine J. Cerfon and Jeffrey P. Freidberg and Felix I. Parra and Timothy A. Antaya},
journal= {arXiv preprint arXiv:1210.1175},
year = {2015}
}
备注
23 pages, 7 figures