Физика ускорителей. № УД-2297

Abstract

Программа курса "Физика ускорителей" разработана для специальности 1-31 04 01 Физика. Целью курса является обучение студентов основам физики ускорения заряжен-ных частиц, развитие полученных знаний применительно к использованию полученных пучков ускоренных частиц и излучений в науке, технике и медицине. Кроме того, выработка систематического понимания функционирования ускорителя как сложной физико-технической установки будет важно для их последующей исследовательской работы в области физики взаимодействия частиц и жестких излучений с веществом. Физика ускорителей находится на стыке и объединяет в себе элементы электро-динамики, физики плазмы, физики пучков частиц, физики и техники высоких напряжений, а также переменных и импульсных магнитных полей. В последнее время получение и применение пучков заряженных частиц, особенно сильноточных, вызывает большой интерес. Они применяются в физике плазмы и проблеме управляемого термоядерного синтеза, генерации мощного СВЧ и тормозного излучения, в ядерной физике и различных технологических процессах. В связи с этим понимание особенностей генерации, ускорения, транспортировки, устойчивости и применения пучков заряженных частиц и сопутствующих излучений является необходимым условием успешной профессиональной деятельности специалиста, имеющего квалификацию «Физик. Исследователь» и работающего в области экспериментальной ядерной физики. В курсе рассматриваются основные понятия физики ускорителей, механизмы автофазировки, продольной и поперечной устойчивости, фокусировки и транспорти-ровки пучков. Анализируются научные и технические трудности, преодолеваемые при построении ускорителей. Изучаются принципиальные схемы устройства основных ти-пов ускорителей: ускорителей прямого действия, линейных и циклических ускорите-лей, накопительных колец и коллайдеров. Студенты должны знать основы физики ускорения в постоянных и переменных полях, физические основы устойчивости пучков, понимать принципиальные физиче-ские ограничения на энергию и ток пучков, представлять возможности и перспективы развития и применения ускорителей. Материал курса основан на знаниях и представлениях, заложенных в общих курсах электричества, оптики и ядерной физики. Он является базовым для последую-щих спецкурсов по физике электронных пучков и сильноточных ускорителей. Программа курса составлена в соответствии с требованиями образовательного стандарта. Аудиторное количество часов — 24, из них: лекции — 20, контролируемая самостоятельная работа студентов — 4. Форма отчётности — экзамен.