Оценка эффективности подзарядки сферы и тора для достижения сверхвысоких квазиэлектростатических потенциалов

Авторы: Смыслов Д.Ю.
Опубликовано в выпуске: #7(72)/2022
DOI: 10.18698/2541-8009-2022-7-814
Раздел: Физика | Рубрика: Физика плазмы
Ключевые слова: линейные сильноточные ускорители, метод квазиэлектростатического потенциала, рассеяние в кулоновом поле, подзарядка макроскопического тела, потенциал заряженной сферы, потенциал заряженного тора, сечение поглощения, эффективность подзарядки, оптимальный радиус пучка, цилиндрический пучок, кольцевой пучок, траектории релятивистских позитронов
Опубликовано: 05.09.2022

Рассмотрена важная составляющая метода квазиэлектростатического ускорения для определения оптимальной конфигурации макроскопического тела. Представлено аналитическое решение задачи рассеяния на макроскопическом теле с учетом его подзарядки. Визуализирован процесс рассеяния и поглощения релятивистских позитронов на заряженных сфере и торе в Comsol Multiphysics. Получена зависимость эффективности поглощения от радиуса пучка для каждого тела. Сделан вывод о том, что при заданных параметрах в случае цилиндрического пучка эффективность подзарядки для сферы выше, чем для тора на 7 %, а при использовании кольцевого пучка эффективность подзарядки тора возрастает на 14 %. Полученные результаты могут быть использованы в дальнейших исследованиях по достижению сверхвысокого квазиэлектростатического потенциала и разработке нового типа ускорителя, работа которого основана на этом принципе.

Литература

[1] Сахаров А.Д., Людаев Р.З., Смирнов E.H. и др. Магнитная кумуляция. ДАН СССР, 1965, т. 165, № 1, с. 65–68. DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.0161.199105f.0047

[2] Сахаров А.Д. Взрывомагнитные генераторы. УФН, 1966, т. 88, № 4, с. 725–734. DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.0088.196604e.0725

[3] Горев В.В. Физическая баллистика и проблема ускорения макрочастиц. Забабахинские научные чтения. Снежинск, 1995, с. 8.

[4] Горев В.В. Об аннигиляционном ускорении макрочастиц для УТС. ДАН СССР, 1984, т. 274, № 1, с. 67–71.

[5] Gorev V.V. High current source of positrons. BAPS, 1995, vol. 40, no. 3, p. 5.

[6] Мюллер Э.В. Автоионизация и автоионная микроскопия. УФН, 1962, т. 57, № 3, с. 481–552. DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.0077.196207c.0481

[7] Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т. 2, 8. М., Физматлит, 2003, 2005.

[8] Ташаев Ю.Н. Моделирование электростатического поля заряженного непроводящего тороида. Прикладная физика, 2015, № 4, с. 21–26.

[9] Ташаев Ю.Н. Моделирование электростатического поля тороида. Успехи прикладной физики, 2015, т. 3, № 2, с. 126–132.