交变极性聚焦磁场抑制Corkscrew运动的机理

分析了对强流相对论电子束采用交变极性聚焦磁场聚焦存在稳定解的条件 ,提出了采用交变极性聚焦磁场抑制 Corkscrew运动的机理。数值计算结果表明 ,在采用交变周期为 1 m、峰值磁场设为 0 .2 T的情况下 ,对于能量为 1 2 Me V的电子束 ,当聚焦布局长度为 2 .8m时 ,束质心位移可从 5mm(始端 )被抑制至近似 0 (终端 ) ;对于能量为 2 0 Me V的电子束 ,当聚焦布局长度为 4 .5m时 ,束质心位移可从 5mm(始端 )被抑制至近似 0 (终端 )。

利用交变极性聚焦磁场抑制束质心的Corkscrew运动

对强流相对论电子束采用交变极性聚焦磁场聚焦存在稳定解,只要电子束的能量大于一定值,且合理设置聚焦布局,可达到稳定解所要求的条件。数值计算结果表明,在采用交变周期为0.81m、峰值磁场设为0.2T的情况下,对于能量为11.2 MeV的电子束,当聚焦布局长度为2.5m时,束质心位移从5mm (始端) 被抑制至趋近于0 (终端)。实验时,采用了数值计算相近的聚焦布局,所获得的实验结果与计算结果基本一致。

交变极性聚焦及其效应模拟

利用交变极性聚焦磁场聚焦存在稳定解的条件,合理设置聚焦布局,可有效抑止束质心的Corkscrew运动。实验结果表明,采用交变极性聚焦场聚焦,抑制了束脉冲顶部质心横向运动的发展,同时可剔除束脉冲前后沿能散度较大的那部分束。对实验所获束质心运动结果进行了打靶效应模拟,采用交变极性聚焦场聚焦,抑制束质心横向运动的效果是显著的。