Οπτική Δεσμών Πρωτονίων Για Τον Ps (cern)

Abstract

Η παρούσα εργασία έχει ως αντικείμενο την οπτική δεσμών σε επιταχυντές και συγκεκριμένα στον PS (Proton Synchrotron) με σκοπό τον περιορισμό του φαινομένου χωρικού φορτίου. Το φαινόμενο αυτό παρουσιάζεται σε όλους τους επιταχυντές αλλά σε συνθήκες υψηλής έντασης της δέσμης και χαμηλών ενεργειών, όπως στον PS, γίνεται κυρίαρχο και μπορεί να προκαλέσει αποεστίαση της δέσμης. Κατά την ανάλυσή μας προσπαθήσαμε να ελαττώσουμε το φαινόμενο χωρικού φορτίου με χρήση μόνο οπτικής, προσδίδοντας διασπορά στη δέσμη ως προς τον κατακόρυφο άξονα της κίνησης της, διατηρώντας τις επιθυμητές ιδιότητες της δέσμης στον βαθμό που ήταν εφικτό.Αρχικά θα παρουσιαστούν κάποια γενικά στοιχεία για το CERN (Conseil EuropEen pour la Recherche NuclEaire) και τους επιταχυντές του με επιπλέον έμφαση στον PS καθώς είναι ο επιταχυντής στον οποίο εστίασε η παρούσα εργασία.Στη συνέχεια θα δοθούν οι βασικές αρχές της φυσικής επιταχυντών ενώ θα επιμείνουμε στη γραμμική οπτική δεσμών και το φαινόμενο χωρικού φορτίου.Για τη μελέτη μας χρησιμοποιήθηκαν δύο διαφορετικά λογισμικά. Το πρώτο (MADX) για τη σχεδίαση της τροχιάς της δέσμης μας και το δεύτερο (PyORBIT) για προσομοιώσεις των βέλτιστων τροχιών ούτως ώστε να έχουμε πιο αξιόπιστα συμπεράσματα. Θα ασχοληθούμε αρχικά με το λογισμικό για την σχεδίαση των τροχιών και θα παρουσιάσουμε τα αποτελέσματά του ενώ έπειτα θα παρουσιαστούν τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων και θα εξαχθούν τα συμπεράσματα για την αποτελεσματικότητα των διορθώσεων του φαινομένου χωρικού φορτίου