Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время неустойчивость связи мод (сильная неустойчивость) ограничивает интенсивность практически на всех крупных накопителях (ЬЕР(ЦЕРН), Petra, ВЭПП-4(Новосибпрск), ЕЗЯР(Гренобль)) с интенсивным коротким сгустком. Кроме того считается, что неустойчивость связи продольных мод является причиной турбулентного удлинения сгустка. Имеющиеся обратные связи помогают отодвинуть порог неустойчивостей на некоторых машинах на несколько десятков процентов (PETRA, ESR.F), и то время как на самой большой установке (LEP) обычная обратная связь вообще не помогает повысить порог. Диссертация посвящена отысканию эффективного метода нахождения собственных частот колебаний сгустка, взаимодействующего с элементами вакуумной камеры и обратной связью, а также отысканию таких конфигураций обратных связен, которые устраняют порог сильных неустойчивостей.
В данной работе представлен пространственно-временной подход, котрый ведет к относительно простому описанию коллективных эффектов и получению спектра колебаний для произвольной величины возмущения обычного движения наведенными полями в случае линейного и нелинейного продольного движения; кроме того, получен эффективный метод нахождения собственных частот колебаний сгустка, взаимодействующего с сосредоточенными элементами вакуумной камеры. Аппарат позволил включить в рассмотрение взаимодействие интенсивного сгустка с произвольной линейной обратной связью. На основе полученных решений дана достаточно полная картина зависимостей порога СНМ-неустончнвостн от различных параметров (длины сгустка, свойств наведенных полей, синхротронної! частоты и т.д.). Полученные результаты по взаимодействию обычной обратной связи с интенсивным сгустком находятся в соответствии с экспериментальными данными.
Целью работы, положенной в основу диссертации, явился поиск простого описания коллективных эффектов и получению спектра колебаний
для произвольной величины возмущения обычного движения наведенными полями в случае линейного и нелинейного продольного движения и, на основе этого, отыскание эффективного метода устранения порога неустойчивостей с помощью достаточно стандартных устройств. Научная новизна.
-
Получен эффективный метод нахождения собственных частот колебаний сгустка, взаимодействующего с сосредоточенными элементами вакуумной камеры.
-
Найден способ нахождения частот коллективных мод для нелинейного синхротронного движения
-
Рассмотрено взаимодействие интенсивного сгустка с произвольной линейной обратной связью.
-
На основе полученных решений дана достаточно полная картина зависимостей порога СПМ-неустойчивости от различных параметров (длины сгустка, свойств наведенных полей, сннхротрошюй частоты и т.д.). Полученные результаты по взаимодействию обычной обратной связи с интенсивным сгустком находятся в соответствии с экспериментальными данными.
-
Продемонстрирована возможность устранения порога неустойчивостей с помощью достаточно стандартных устройств.
Практическая ценность результатов работы. Все результаты могут быть использованы для повышения циркулирующего тока в накопителях. В настоящее время на установке LEP (CERN) успешно опробован один из предложенных вариантов обратных связей; после модификации такая обратная связь может использоваться для повышения светимости коллайдера LEP. Предложения по устранению порога могут быть положены в основу накопителей с высокой интенсивностью циркулирующего сгустка.
Апробация работы. Результаты, положенные в основу диссертации, неоднократно докладывались и обсуждались на научных семинарах в ведущих отечественных и зарубежных центрах, таких как ИЯФ СО РАН (г.Новосибирск), ЦЕРН (г.Женева) и др.; а также представлены и опубликованы в трудах следующих конференций:
1991 IEEE Particle Accelerator Conference (Сан-Франциско, США)
15 International Conference on High Energy Accelerators (Гамбург, Германия) и др.
Основной материал диссертации содержится п работах [1-5].
Структура и обьсм диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы из 25 ссылок, изложена на 87 страницах машинописного текста, содержит 13 рисунков.