دانلود کتاب Classical Mechanics and Electromagnetism in Accelerator Physics

نوامبر 4, 2019

نام کتاب: Classical Mechanics and Electromagnetism in Accelerator Physics

نویسنده: Gennady Stupakov, Gregory Penn

ویرایش: ۱

سال انتشار: ۲۰۱۸

فرمت: PDF

تعداد صفحه: ۲۸۰

انتشارات: Springer

Description About Classical Mechanics and Electromagnetism in Accelerator Physics From Amazon

This self-contained textbook with exercises discusses a broad range of selected topics from classical mechanics and electromagnetic theory that inform key issues related to modern accelerators.

Part I presents fundamentals of the Lagrangian and Hamiltonian formalism for mechanical systems, canonical transformations, action-angle variables, and then linear and nonlinear oscillators. The Hamiltonian for a circular accelerator is used to evaluate the equations of motion, the action, and betatron oscillations in an accelerator. From this base, we explore the impact of field errors and nonlinear resonances. This part ends with the concept of the distribution function and an introduction to the kinetic equation to describe large ensembles of charged particles and to supplement the previous single-particle analysis of beam dynamics.

Part II focuses on classical electromagnetism and begins with an analysis of the electromagnetic field from relativistic beams, both in vacuum and in a resistive pipe. Plane electromagnetic waves and modes in waveguides and radio-frequency cavities are also discussed. The focus then turns to radiation processes of relativistic beams in different conditions, including transition, diffraction, synchrotron, and undulator radiation. Fundamental concepts such as the retarded time for the observed field from a charged particle, coherent and incoherent radiation, and the formation length of radiation are introduced. We conclude with a discussion of laser-driven acceleration of charged particles and the radiation damping effect.

Appendices on electromagnetism and special relativity are included, and references are given in some chapters as a launching point for further reading.

This text is intended for graduate students who are beginning to explore the field of accelerator physics, but is also recommended for those who are familiar with particle accelerators but wish to delve further into the theory underlying some of the more pressing concerns in their design and operation.

درباره کتاب Classical Mechanics and Electromagnetism in Accelerator Physics ترجمه شده از گوگل

این کتاب درسی خود با تمرینات ، طیف گسترده ای از موضوعات انتخاب شده از مکانیک کلاسیک و نظریه الکترومغناطیسی را ارائه می دهد که موضوعات کلیدی مربوط به شتاب دهنده های مدرن را آگاه می کند.

قسمت اول اصول فرمالیسم لاگرانژی و همیلتون را برای سیستمهای مکانیکی ، تحولات کانونی ، متغیرهای زاویه عمل ، و سپس نوسان سازهای خطی و غیرخطی ارائه می دهد. همیلتون برای شتاب دهنده دایره ای برای ارزیابی معادلات حرکت ، عمل و نوسانات بتاترون در یک شتاب دهنده استفاده می شود. از این پایه ، تأثیر خطاهای میدانی و تشدیدهای غیرخطی را بررسی می کنیم. این بخش با مفهوم عملکرد توزیع و مقدمه ای بر معادله جنبشی برای توصیف مجموعه های بزرگ ذرات باردار و برای تکمیل تجزیه و تحلیل تک ذره قبلی دینامیک پرتاب به پایان می رسد.

بخش دوم بر الکترومغناطیس کلاسیک متمرکز است و با تجزیه و تحلیل میدان الکترومغناطیسی از پرتوهای نسبیتی ، چه در خلا و چه در لوله مقاومت آغاز می شود. همچنین موجها و حالتهای الکترومغناطیسی هواپیما در موجبرها و حفره های فرکانس رادیویی نیز مورد بحث قرار گرفته اند. سپس تمرکز به فرآیندهای پرتویی پرتوهای نسبیتی در شرایط مختلف از جمله انتقال ، پراش ، سنکروترون و تشعشع پناهنده تبدیل می شود. مفاهیم اساسی مانند زمان عقب مانده برای میدان مشاهده شده از یک ذره باردار ، تشعشعات منسجم و نامتجانس ، و طول تشعشع تشکیل شده است. ما با بحث در مورد شتاب لیزر محور ذرات باردار و اثر میرایی تابش نتیجه می گیریم.

ضمائم مربوط به الکترومغناطیس و نسبیت ویژه گنجانده شده است ، و منابع در بعضی از فصل ها به عنوان نقطه شروع برای مطالعه بیشتر آورده شده است.

این متن برای دانشجویان فارغ التحصیل در نظر گرفته شده است که شروع به کاوش در زمینه فیزیک شتاب دهنده می کنند ، اما همچنین برای کسانی که با شتابدهنده ذرات آشنا هستند توصیه می شود اما مایل هستند در تئوری زیر بنگرند برخی از نگرانی های مهم در طراحی و عملکرد آنها. .