Конференции ИВТ СО РАН

V Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям с участием иностранных ученых

1-3 ноября, г. Новосибирск, Россия

Тезисы докладов

Вычислительная математика и математическое моделирование

Численное моделирование инжекции и захвата электронного пучка в малогабаритных бетатронах

Семешов В.А., Офицеров В.В.

Томский Политехнический Университет (Томск)

В докладе рассматривается задача моделирования динамики пучка электронов в малогабаритных индукционных ускорителях, разрабатываемых в Томском политехническом университете. Проблема инжекции и захвата элетронов в ускорение в бетатронах является актуальной. Из проведенных теоретических и экспериментальных исследований [1] следует механизм захвата, объясняющий обход электронов инжектора за счет формирования азимутальной неодноролности плотности заряда накапливаемого пучка в камере. Существенную роль в этом механизме играют собственные кулоновские поля инжектируемого пучка. Прямое численное решение данной проблемы приводит к необходимости решения самосогласованной задачи в трехмерном случае, которая требует больших вычислительных затрат и ресурсов ЭВМ. Современные методы моделирования на основе описания пучка макрочастицами[2-3] позволяют достаточно хорошо решать такие задачи в двумерном случае и только в ряде случаев – трехмерные задачи.

Дается описание численной модели [5], разработанной на основе нестационарного метода макрочастиц, описывающей самосогласованную динамику пучка в поперечном сечении {R–Z}. В докладе также представлены результаты объектного анализа [4] малогабаритного бетатрона и дается описание разработанной компьютерной системы моделирования динамики пучка в бетатронах [5].

Приводятся результаты моделирования для бетатронов с аксиально-симметричным магнитным полем, которые являются наиболее перспективными типами бетатронов.

1.Воробьев А.А., Кононов Б.А., Евстигнеев В.В. Электронные пучки бетатронов. М.: Атомиздат, 1974.
2.Березин Ю. А., Вшивков В. А. Метод частиц в динамике разреженной плазмы. Новосибирск: Наука, 1980.
3.Хокни Р., Иствуд Дж. Численное моделирование методом частиц. М.: Мир, 1987.
4.Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++. М.: Изд-во Бином, 1999.
5.Зайцев А.Ю., Офицеров В.В., Семешов В.А. Компьютерная система моделирования физических процессов в циклических индукционных ускорителях // Труды Томского университета систем управления и радиоэлектроники “Автоматизированные системы обработки информации, управления и проектирования”. Том 6. – Томск: ТУСУР, 2001. – с. 182-189

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии
Обратная связь

[Головная страница]
[Конференции]