close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Подавление дисперсии при сведении пучков в коллайдере

код для вставкиСкачать
Филатов Г.А.
МИРЭА, 4 курс ЭФУ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Проект NICA
Оптическая структура коллайдера в окрестности точки встречи
Подавление дисперсии с помощью дополнительных линз
Оптимизация параметров системы
Проверка в MAD
Заключение
2
1-Ускоритель тяжелых ионов HILac 6 МэВ на нуклон. 2-Бустер 600 МэВ на
нуклон. 3 – Нуклотрон 4,5 ГэВ на нуклон. 4-Коллайдер.
5- Детокторы SPD и MPD в точке пересечения колец коллайдера.
3
4
- Два кольца разделенные по вертикали (расстояние ~ 30 см)
- Столкновения сгустков под нулевым углом
- Длина участка совмещения пучков должна быть минимальна
Оптическая структура коллайдера в окрестности точки встречи пучков
D – диполи Q-квадруполи.
Пунктиром обозначен канал реализующий параллельный перенос пучка на 15 см.
5
При повороте пучка возникает дисперсия траекторий
x D
p
p
x D p
p
x
x
p
p
x M x p
p E
S
cos( f )
1
M bp sin( f )
R
0
R sin( f )
cos( f )
0
R (1 cos( f )) sin( f )
1
График дисперсии и ее
производной (MAD)
6
cos( lq k )
1
Mq sin( lq k )
k
0
1
sin( lq k )
k
cos( lq k )
0
0
0
1
lq
1- Секторные поворотные магниты
2-фокусирующие линзы
3-свободные промежутки
Пример использования
Квадруполей (MAD)
7
cos( fb )
1
M bp sin( fb )
R1
0
R 1 sin( fb )
cos( fb )
0
R 1(1 cos( fb )) sin( fb )
1
1
Md 2 0
0
ld 2
1
0
0
0
1 1
Md 3 0
0
1
M d1 0
0
ld 1
1
0
ld 3
1
0
0
0
1 0
0
1 1
1
M q1 F1
0
0
1
0
0
0
1 Mq2 1
1
0
1
F2
0
0
0
0
1 cos( fb )
1
M bm sin( fb )
R1
0
R 1 sin( fb )
cos( fb )
0
R1(1 cos( fb )) sin( fb )
1
8
M M bm M d 3 M q 2 M d 2 M q1 M d 1 M bp
Mq2
M bp
M d1
Md 2
Md3
M bm
M q1
Перемножение матриц элементов канала
производиться в обратном порядке относительно
их геометрической последовательности.
9
D D D
1 Вектор дисперсии
преобразуется так же
как и траектория частицы
x
x
p
p
x M x p
p E
S
DE M DS
0
DS 0
1
0
DE 0
1
10
Mq2 2 пары решений
F 1( R1, fb , ld 1, ld 2, ld 3) R1 ld 2 R1 ld 2 cos( fb ) ld 1 ld 2 sin( fb )
2 R 1 ld 2 sin(
1
0
1
F2
0
0
0
0
1 F 2( R1, fb , ld 1, ld 2, ld 3) 0
R1 R1 cos( fb ) ld 1 sin( fb ) ld 2 sin( fb )
fb
1
2
) ld 1 ld 2 sin( fb )
2
F 1( R 1, fb , ld 1, ld 2, ld 3) 4 R 1 sin(
fb
2
) ld 1 ld 2 ld 3 sin fb 2
2 R 1 ld 2 sin(
fb
2
) ld 1 ld 3 sin( fb )
2
F 2( R 1, fb , ld 1, ld 2, ld 3) 4 R 1 sin(
fb
2
) ld 1 ld 2 ld 3 sin fb 2
11
свободный промежуток
2 R 1 ld 2 sin(
fb
2
) ld 1 ld 2 sin( fb )
2
F 1( R 1, fb , ld 1, ld 2, ld 3) 4 R 1 sin(
fb
2
) ld 1 ld 2 ld 3 sin fb 2
2 R 1 ld 2 sin(
fb
2
) ld 1 ld 3 sin( fb )
2
F 2( R 1, fb , ld 1, ld 2, ld 3) 4 R 1 sin(
fb
2
ld 3 ) ld 1 ld 2 ld 3 sin fb 2
0.15
ld 2 ld 1 R1 fb
sin( fb )
12
Оптимизируем
2
F ( R 1, fb , ld 1, ld 2) F 1( R 1, fb , ld 1, ld 2) F 2( R 1, fb , ld 1, ld 2)
2
ld 1 F ( R 1, fb , ld 1, ld 2 ) 0
F ( R 1, fb , ld 1, ld 2 ) 0
ld 2
13
3 пары решений
2 R 1 sin(
fb
)
2
4 R 1 sin(
2
ld 1( R 1, fb ) ld 2( R 1, fb ) fb
2
) R 1 fb sin( fb ) 0.15
2
sin( fb )
ld 1( R 1, fb ) 0
sin( fb )
ld 2( R 1, fb ) 0
0.0125 (80 R 1 sin(
2
) 20 R1 fb sin( fb ) 3)
2
sin( fb )
ld 1( R 1, fb ) 2 R 1 sin(
ld 2( R 1, fb ) fb
fb
2
) 0.5 R 1 fb sin( fb ) 0.075
2
sin( fb )
14
0.5 R 1 sin(
F 1( R 1, fb ) F 2( R 1, fb ) fb
2
) 0.0125 R1 fb sin( fb ) 0.01875
2
sin( fb )
жесткость
пучка в коллайдере=45
T*m B-максимальное
магнитное моле в
магнитах=1.8 T
Радиус секторного
поворотного магнита:
B -магнитная
R1 2 5 m
R B / B
15
ld 3 0.15
ld 2 ld 1 R1 fb
sin( fb )
При подстановке аналитических формул для
ld1 и ld2 в формулу для ld3 , получим: ld1=ld3
ld1=ld3 и ld2:
0.0125 (80 R1 sin(
ld 1( R 1, fb ) ld 3( R 1, fb ) fb
2
) 20 R1 fb sin( fb ) 3)
2
sin( fb )
2 R 1 sin(
ld 2( R 1, fb ) fb
2
) 0.5 R 1 fb sin( fb ) 0.075
2
sin( fb )
R1 2 5 m
R1 2 5 m
16
Параметр
Размерность
Значение
B
T м
45
B
Т
1.8
метры
25
радианы
0.01051
метры
0.263
lq
метры
0.6
ld1-lq/2
метры
3.14
ld2-lq
метры
6.536
ld3-lq/2
метры
3.14
G
Т/м
41.985*,44.505
метры^-2
0.933*,0989
метры
14.274
R B / B
fb
lb fb R
kq F lq 1
L
G / B
*Значения соответствует оценке по выше выведенным аналитическим формулам при таких вводных
параметрах значения для вектора дисперсии : Dx=-0.008 (m), Dpx=-0.004
17
18
-Дисперсию можно подавить двумя дополнительными линзами
-Максимум фокусных расстояний соответствуют симметричному
расположению линз
-Для технически достижимых параметров линз длина участка сведения
пучков составляет примерно 15 м
19
За помощь в создании работы , большое спасибо
Сидорину Анатолию Олеговичу,
Тузикову Алексею Васильевичу
и всем тем кто просто не остался безучастным .
20
0
DS 0
1
0
DE 0
1
21
Документ
Категория
Презентации по физике
Просмотров
2
Размер файла
4 762 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа