利用反对称六极场在同步加速器中实现共振慢引出

本文提出了一种利用特殊反对称六极场在同步加速器中进行共振慢引出的新方法，该场可由特殊磁体结构产生。该方法在需要非常稳定的同步加速器慢引出的应用中有潜力。我们的研究表明，与使用正常六极场的半整数共振慢引出相比，使用反对称六极场在半整数共振处的慢引出具有一些优势，而后者广泛用于慢引出方法。其中之一是它可以在离共振更远的调谐下工作，从而能显著减小引出束流强度变化，后者主要由磁体电源纹波引起。通过哈密顿量理论和数值模拟的研究表明，在半整数共振附近，反对称六极场产生的稳定区比标准六极场在三级共振附近的稳定区更小且更平坦。通过逐渐增大场强，束流可被引出，其强度比通常的三级共振方法更均匀，表现为更小的强度变化和初始spill中的尖峰。与正常六极场情况类似，我们推导了反对称六极场稳定区面积的经验公式。可以发现，在相同场强和相同到共振的调谐距离下，反对称六极场情况下稳定区面积或因工作点变化引起的面积变化约为标准六极场情况下的1/14。还包括对其他共振附近的束流动力学行为、二维场误差影响、半整数停止带以及利用四极场进行共振慢引出的详细研究也已给出。