束流接受度

束流接受度,指加速器束流管道能接受粒子的程度。通常用相空間的大小來度量。

相空間,描述動態系統狀態運動的抽象空間。其各個坐標分別代表系統各狀態變數。質點一維運動的狀態可以用它的位置x和它的速度x'兩個變數來描述,此時相空間(x,x')是二維的,可稱為相平面。同理一般具n個質點的系統,其相空間為2n維。

對單擺等往復周期運動的系統,其相空間亦可為圓柱面、錐環面等。

基本信息

定義

所謂接受度是指加速器能接受粒子的程度,它是用相空間大小來度量的。只要粒子的坐標(y,y')處在接受度內,則該粒子被加速器所接受,或者說被容納,否則粒子將被丟失。

影響因素

根據相橢圓方程

束流接受度 束流接受度

式中α、β、γ是Twiss參數。

在(y,y’)平面內作出相圖,如圖1所示。從方程可知,若常數A已知,則橢圓面積被確定。

圖1 相橢圓示意圖 圖1 相橢圓示意圖

從圖1得到相橢圓面積S為:

束流接受度 束流接受度

得到:

束流接受度 束流接受度

束流接受度 束流接受度

帶入得:

束流接受度 束流接受度

假定真空室尺寸為R(半寬度),顯然要求y≤R,否則帶電粒子會因碰壁而丟失。於是

束流接受度 束流接受度

束流接受度 束流接受度

得到

束流接受度 束流接受度

這時,相橢圓方程可化為

束流接受度 束流接受度

束流接受度 束流接受度

這個歸一化相橢圓面積被定義為加速器的接受度。

這時

束流接受度 束流接受度

為其軌道方程的邊界值。粒子的運動在徑向方向的最大位移為R。

相橢圓上各點參數如圖2所示。

圖2 相橢圓上各點參數 圖2 相橢圓上各點參數

接受相圖

對於給定的加速結構,由於結構對束流的幾何限制,在入口處存在一個相空間區域,只有分布在該區域內的束流才能通過該加速結構。這一區域被稱為接受相圖。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們