<i>Principles of Charged Particle Acceleration</i>

Humphries, S.; Young, D. E.

doi:10.1063/1.2811424

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“…These cores are constructed from a continuous winding of thin (50-100 m thick) ferromagnetic material in a ring with the individual layers separated by a thin dielectric material. These cores are critical components of LTD cavities as well as other accelerator architectures [8].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Efficient ferromagnetic core impedance model with application to finite-difference time-domain simulation

Genoni

Rose

Clark

et al. 2012

Phys. Rev. ST Accel. Beams

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A frequency-dependent impedance model for laminated ferromagnetic cores is presented and analyzed. The model assumes a multiple-winding ferromagnetic induction core composed of multiple thin layers with linear material response. This model builds on the analysis presented by Rose et al. [Phys. Rev. ST Accel. Beams 13, 090401 (2010)], that determined an equivalent time-dependent resistance that was used to successfully model the loss currents in a linear transformer device cavity containing ferromagnetic cores. The new core impedance model is more general and has been implemented as a surface-impedance boundary condition [K. S. Oh and J. E. Schutt-Aine, IEEE Trans. Antennas Propag. 43, 660 (1995)] which is suitable for use in multidimensional finite-difference time-domain codes.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Efficient ferromagnetic core impedance model with application to finite-difference time-domain simulation

Genoni

Rose

Clark

et al. 2012

Phys. Rev. ST Accel. Beams

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“…Assim, o campo elétrico fica majoritariamente restrito naárea entre o condutor central e o início dos anéis (raio R c ). Dessa maneira a indutância por unidade de comprimento L permanece inalterada em relação ao coaxial comum, mas a capacitância torna-se aproximadamente (visto que a distância diminui) [7] O estudo analítico de estruturas de ondas lentas reais possui uma grande complexidade. Para análise e projeto, simuladores computacionais são empregados para resolver as equações de Maxwell de forma numérica [8].…”

Section: Experimento Por Simulação Computacional Eletromagnéticaunclassified

Estruturas de ondas lentas: análise e medidas em laboratório

Perotoni

Manfrin

2013

Rev. Bras. Ensino Fís.

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Estruturas de onda lenta possuem aplicações em vários setores tais como aceleradores lineares, usados em aplicações médicas e em física nuclear; em válvulas eletrônicas e em filtros de micro-ondas. Uma compreensão adequada deste tópico requer conceitos de engenharia de micro-ondas, física e instrumentação, que são dificilmente cobertos em sua plenitude durante cursos de graduação. O artigo explora o tópico utilizando uma analogia com circuitos elétricos e também com o uso de um simulador tridimensional de campos eletromagnéticos. Um experimento em laboratórioé sugerido de maneira a proporcionar uma atividade prática. A montagem de laboratório requer instrumentação comum em laboratórios de eletrônica e possui construção simples. Palavras-chave: laboratório de eletromagnetismo, eletromagnetismo.Slow wave structures have uses in several areas, as linear accelerators used for atomic studies and in medical applications, vacuum tubes and as microwave filters. An adequate understanding of this topic requires knowledge on microwave engineering, physics and instrumentation, which is hardly possible to be covered during normal physics or engineering undergraduate courses. This article aims to explore this topic using a circuit analogy and also a 3D electromagnetic field solver. A laboratory experiment is proposed to have a hands-on experience as well. The laboratory test requires common electronic instrumentation and it is easily constructed. Keywords: electromagnetism laboratory, electromagnetism. IntroduçãoEstruturas de ondas lentas podem ser entendidas como linhas de transmissão cuja velocidade de propagaçãó e reduzida em relaçãoàs linhas normais. Esse efeito em geralé obtido através do carregamento (inclusão de elementos externos) periódico ao longo da direção de propagação da onda. Estas estruturas tem aplicação por exemplo em aceleradores lineares (LINACs -linear accelerators), onde o feixe de partículas deve ter sua velocidade de propagação semelhanteà da velocidade de fase da onda eletromagnética, de maneira a otimizar a interação onda-partícula. Além disso, tubos de vácuo (válvulas eletrônicas), ainda usados quando altas potências (ordem de dezenas kW) são necessárias em altas frequências (ordem de GHz), possuem várias formas de ondas lentas para que o processo de amplificação de sinal seja obtido [1]. Dessa forma,áreas tais como física médica [2,3] (notadamente no estudo de equipamentos de radioterapia baseados em LINACs), instrumentação científica e engenharia de micro-ondas [4] necessitam de um correto entendimento do conceito e aplicação de ondas lentas. Temas como velocidade de fase, diagramas de dispersão em estruturas periódicas e estruturas de ondas lentas são frequentemente negligenciados em cursos de graduação, em face da dificuldade didática de aplicar os conceitos em situações cotidianas e em usar recursos computacionais e de laboratório de maneira eficiente.O princípio básico que norteia aceleradores de partículasé o da interação da matéria com ondas eletromagnéticas. Uma analogiaútil em sala de aula...

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“…The shortest focal lengths mean more powerful lenses. Focal length distinguishes more optical systems in terms of the minimum focal spot size and maximum investigation particle flux [10]. Magnetic lenses are widely used to control beams of charged particle with various energy and directions in several fields.…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Calculate Optical Parameters Of Ions BEAM From Plasma Source

Hussein

2017

MJS

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The research explains some of optical parameters of charged particles that emitted from plasma source. The study included theoretical analysis using matrices representation to calculate the focal length, lens power, focusing factor and displacement (the bandwidth envelope) for Horizontal plane. Results showed the increasing in focusing factor causes decreasing in focal length, the opposite action appears with lens power. Furthermore the increasing in focusing factor causes decreasing in Horizontal displacement (beam envelope).

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Principles of Charged Particle Acceleration

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Efficient ferromagnetic core impedance model with application to finite-difference time-domain simulation

Efficient ferromagnetic core impedance model with application to finite-difference time-domain simulation

Estruturas de ondas lentas: análise e medidas em laboratório

Calculate Optical Parameters Of Ions BEAM From Plasma Source

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