집중력이 강하다

가속기 물리학에 있어서 강한 초점 또는 교대-점수 초점은 교대장 구배를 통과하는 전하입자의 입자 빔에 미치는 순효과는 빔이 수렴하도록 하는 원리다. 이와는 대조적으로, 약한 초점은 균일한 자기장에서 움직이는 전하 입자에 의해 묘사되는 근처의 원들이 회전당 한 번만 교차하는 원리다.

어닝쇼의 정리를 보면 동시에 두 방향으로 집중하는 것이 불가능하다는 것을 알 수 있다. 그러나 사이클로트론이나 두 개 이상의 간격의 4극 자석(사분면으로 배열)의 발아된 극은 수평과 수직으로 번갈아 초점을 맞춘다.^[1][2]

강한 focusing 먼저 니콜라스 Christofilos에 의해 1949년지만 1952년(Christofilos 대신 그의 아이디어에 대한 특허를 취득하기로 결정했다)[3]발표되지 않다고 생각했다, 이 강력한 focusing 원리 독립적으로 어니스트 쿠랑, M. 스탠리 리빙스턴, 하트 랜드 스나이더와 J. 블루웨트. 미국에 의해 국립 브룩 헤이븐 Laboratory,[4][5]나중에 pri을 인정했다에서 개발되었다.의 ority 크리스토필로스의 생각.^[6] 강한 집중력의 이점은 빠르게 실현되었고, 교대 그라데이션 싱크로트론에 배치되었다.

Courant와 Snyder는 자기장 구배를 교대로 하는 순효과는 양성자의 수직과 수평 집중을 동시에 강하게 할 수 있어 기계의 양성자 경로를 엄격히 제어할 수 있다는 것을 발견했다. 이것은 더 강력한 가속기의 전체적인 건설 비용을 줄이면서 빔의 강도를 증가시켰다. 이 이론은 사이클로트론 설계에 혁명을 일으켜 매우 높은 전기장 강도를 사용할 수 있게 하는 한편 빔의 크기를 최소화함으로써 필요한 자석의 크기를 대규모로 줄였다. 오늘날 대부분의 입자 가속기는 강한 초점 원리를 사용한다.

멀티폴 자석

현대의 시스템은 하이 빔 운동 에너지에서 자석이 이전의 정전기 시스템보다 더 강력한 편향 효과를 주기 때문에 종종 4중극 자석, 6중극 자석과 같은 다극 자석을 사용하여 빔을 아래로 집중시킨다. 편향 섹션은 수렴 자석 '렌즈'로 대항할 수 있는 탈착 효과를 가지기 때문에 다중 홀 자석은 각 편향 섹션 후에 빔을 다시 고정시킨다.

이것은 다이버전트 렌즈와 수렴 렌즈의 순서로 도식적으로 보여질 수 있다. 쿼드러폴은 흔히 FODO 패턴이라고 불리는 것으로 배치된다(F는 수직으로 초점을 맞추고 수평으로 디포커스를 하고, D는 수평으로 초점을 맞추고 수직으로 디포커스를 하며 O는 공간이나 편향 자석이다). 초점 배열을 통해 궤도에 있는 빔 입자를 따라가면 진동 패턴이 보일 것이다.

수학적 모델링

선형 자석의 집합에 의한 전하 입자 집합에 대한 작용(즉, 이중 점, 사각형 및 그 사이의 필드 없는 표류 영역만)은 광전달 매트릭스 분석을 사용하여 그 순효과를 부여하기 위해 함께 곱할 수 있는 행렬로 표현할 수 있다.^[7] 섹투폴, 옥투폴 등 고차 용어는 관심 현상에 따라 다양한 방법으로 취급할 수 있다.

참고 항목

• 전자 총 – Wehnelt 실린더에서 제공하는 것과 같은 원통형 대칭장을 사용하여 전자 빔의 초점을 맞추십시오.
• Maglev – 또한 강한 집중력을 사용하는 것이 제안되어 왔다.
• 쿼드폴 자석
• 섹스터폴 자석
• Nicholas Christofilos – 처음 강한 집중을 구상한 과학자

참조

외부 링크

• Lawrence Berkeley 국립 연구소: 보의 세계