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内容简介
本书系统阐述现代束流传输理论。全书共分十四章。第一章介绍基础知识； 第二至四章讲述四极透镜系统的聚焦，束流的相空间描述，束流横向传输特性和空间电菏效应。第五、六两章讲述束流聚束，短脉冲束的纵向传输特性和纵向空间电荷效应。第七至十章讲述束流的偏转、导向和扫描，各种消色散偏转系统，谱仪和分析器；第十一章讲述加速元件的聚焦作用。第十二章讲述束流包络方程及其解祛。第十三章讲述束流发射度的限制和测量原理。第十四章讲述束流传输系统公差理论。
本书适合从事粒子加速器和各种带电粒子束设备工作或教学的研究人员、工程技术人员、大专院校有关专业的师生、研究生阅读及参考。
目录
- 第一章 引言
§1.1 带电束流传输学在现代科学技术发展中的地位
§1.2 传输系统，传输元件和束流传输学研究的内容
§1.3 粒子的相对论力学特性
§1.4 粒子运动方程和电磁场方程
§1.5 物理量的洛伦兹变换
第二章 四极透镜的作用矩阵
§2.1 纵坐标为自变数的运动方程
§2.2 四极透镜和漂移节中粒子的运动方程
§2.3 不计入空间电荷效应时四极磁透镜和漂移节的元件矩阵
2.3.1 均匀连续束流
2.3.2 束团或脉冲束
§2.4 薄透镜近似
§2.5 元件矩阵的计算编号
§2.6 元件矩阵的元素关系和行列式
§2.7 四极电透镜
第三章 束流的聚焦和传输特性
§3.1 系统的装配矩阵和粒子轨迹
§3.2 束流的相空间描述
§3.3 刘维定理及其在传输系统中的应用
§3.4 束流的相区形状和边界方程
§3.5 束流的包络、散角和发射度
§3.6 束流特性矩阵σ的计算公式
§3.7 传输系统的接收度
§3.8 四极透镜系统中束流的横向聚焦
§3.9 横向发射度的匹配
§3.10 束流发射度的π变换
§3.11 成像、成腰和腰-腰传输
§3.12 束流在六维相空间中的传输特性
第四章 四极透镜系统中束流的空间电荷效应
§4.1 均匀连续束流的空间电荷效应
§4.2 束团的空间电荷效应
§4.3 空间电荷效应的补偿
第五章 连续束流聚束
§5.1 单聚束器聚束作用
§5.2 单聚束器效率
§5.3 注入束流性能
§9.5 双聚束器系统
§5.5 束流能量波动对聚束的影响
§5.6 聚束场的横向散焦作用
§5.7 计入束流空间电荷效应的聚束理论
5.7.1 聚束间隙的作用
5.7.2 束流空间电荷模型和空间电荷力
5.7.3 束流的横向包络
5.7.4 横向发射度的匹配
5.7.5 粒子的纵向运动
5.7.6 纵向注入匹配
5.7.7 等效空间电荷椭球纵向半轴的计算
§5.8 空间电荷效应对聚束的影响
第六章 粒子束团的纵向传输特性
§6.1 粒子束团的纵向自由漂移
§6.2 纵向成像、成腰和腰-腰传输
§6.3 纵向发射度的π变换
§6.4 纵向发射度的任意旋转和动量散度的调节
§6.5 多间隙聚束器或散束器
§6.6 聚束间隙的六维元件矩阵及束流空间电荷效应
第七章 束流的偏转、导向和扫描
§7.1 束流中心轨道的磁偏转
§7.2 束流的导向和扫描
§7.3 束流中心轨道的电偏转
第八章 偏转元件的作用矩阵
§8.1 偏转磁铁的作用矩阵
§8.2 偏转磁铁边缘角的作用
§8.3 静电偏转器的作用矩阵
第九章 束流在偏转系统中的传输
§9.1 偏转系统中束流包络和投影发射度的增长
§9.2 包散匹配和消色散
§9.3 色散与横向发射度的联合匹配
§9.4 束流的能谱或动量谱分析
§9.5 静电分析器
第十章 偏转磁铁中的束流空间电荷效应
§10.1 均匀连续束流通过偏转磁铁
§10.2 束团通过偏转磁铁
第十一章 加速元件的聚焦作用
§11.1 粒子运动方程的归一化和阶梯近似
§11.2 双圆筒静电加速间隙
§11.3 高频加速间隙
第十二章 束流包络方程
§12.1 相对论束流包络方程
§12.2 不计入空间电荷力时传输系统中束流包络方程的精确解
§12.3 包络函数与发射度形状参数的表示式
§12.4 计入加速和空间电荷效应时束流包络函数方程的近似解
§12.5 包络方程解与矩阵方法的相互校核
第十三章 束流发射度的限制和测量
§13.1 光阑和它的接收度
§13.2 光阑对束流发射度的限制
§13.3 束流发射度的直接测量
§13.4 束流发射度的间接测量
第十四章 传输系统的公差分析
§14.1 元件技术误差对束流传输特性的影响
§14.2 四极透镜各种技术误差引起的束流偏移和包络增长
14.2.1 透镜的横向位移
14.2.2 透镜绕纵轴的旋转
14.2.3 透镜磁场梯度误差
14.2.4 透镜长度误差
14.2.5 透镜的纵向位移
14.2.6 透镜的倾斜
§14.3 水平偏转磁铁各种技术误差引起的束流偏移和包络增长
14.3.1 磁铁的横向位移
14.3.2 磁铁绕纵轴的旋转
14.3.3 磁铁统x轴的旋转
14.3.4 磁铁绕y轴的旋转
14.3.5 磁场强度误差
14.3.6 磁铁长度误差
14.3.7 磁铁的纵向位移
14.3.8 非均匀场偏转磁铁的磁场梯度误差
14.3.9 均匀场偏转磁铁的磁场均匀性误差
14.3.10 磁场的积分均匀度和准确度
§14.4 垂直偏转磁铁各种技术误差引起的束流偏移和包络增长
14.4.1 磁铁的横向位移
14.4.2 磁铁绕纵轴旋转
14.1.2 磁铁绕y轴旋转
14.4.4 磁铁绕x轴旋转
14.4.5 磁场强度误差
14.4.6 磁铁长度误差
14.4.7 磁铁的纵向位移
14.4.8 非均匀场垂直偏转磁铁的磁场梯度误差
14.4.9 均匀场垂直偏转磁铁的磁场均匀度
§14.5 公差计算公式及其延拓
14.5.1 四极透镜公差计算公式
14.5.2 均匀场水平偏转磁铁公差计算公式
14.5.3 均匀场垂直偏转磁铁公差计算公式
§14.6 传输系统有效孔径的损失
14.6.1 四极透镜横向位移引起的孔径损失
14.6.2 四极透镜倾斜引起的孔径损失
14.6.3 偏转磁铁横向位移引起的孔径损失
14.6.4 偏转磁铁绕x 轴旋转引起的孔径损失
14.6.5 偏转磁铁绕y轴旋转引起的孔径损失
§14.7 公差分配和计算举例
14.7.1 四极透镜的公差及其影响
14.7.2 水平偏转磁铁的公差及其影响
14.7.3 垂直偏转磁铁的公差及其影响
14.7.4 各种公差影响的统计求和
14.7.5 计算结果的简单分析
14.7.6 校正束流偏移所需导向线圈的估算
§14.8 公差计算简化
参考文献
京公网安备 11010102004214号