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第一章　引言 1

1.1 引言 1

1.2　束的概念 2

1.3　带电粒子束的一些应用 4

1.4　书写方法和符号说明 8

1.5　关于物理基础的说明 10

第二章　束流光学和聚焦系统 12

2.1　引言 12

2.2　轴对称系统 14

2.2.1　引言·布希定理 14

2.2.2　近轴方程 17

2.2.3　成像·放大 30

2.2.4　透镜的若干一般性质 33

2.2.5　静电透镜 36

2.2.6　磁透镜 42

2.2.7　轴对称透镜中的像差 44

2.2.8　球面像差 48

2.2.9　色差 49

2.2.2　注和参考文献 50

2.3　二维系统 51

2.3.1　带状束 51

2.3.2　带状透镜 53

2.4.1 引言 54

2.3.3　注和参考文献 54

2.4　具有两个对称平面的系统 54

2.4.2　四极透镜 56

2.5　具有一个对称平面和曲轴的系统 60

2.5.1　引言 60

2.5.2　边缘聚焦 61

2.5.3　电子感应加速器式聚焦 63

2.5.4　有色散的系统 68

2.R.4-5　注和参考文献 72

2.6　曲线带状束 73

2.7.1 引言 75

2.7　加速器轨道理论 75

2.7.2　交变梯度（“强”）聚焦 76

2.7.3　闭合轨道的存在·共振 79

2.7.4　动量密集和负质量 84

2.7.5　非线性效应 87

2.7.6　方位角调变的固定场 90

2.7.7　径向和垂直运动之间的线性耦合 92

2.7.8　方位角磁场的电子感应加速器·强线性耦合的一个例子 94

2.7.9　非线性引起的耦合·一个简单的例子 97

2.7.10　轨迹、轨道和聚焦·若干一般性意见 98

2.R.6-7　注和参考文献 99

2.8.1 引言 101

2.8　随时间变化场中的聚焦 101

2.8.2　纵向聚焦和相位稳定性 102

2.8.3　相振荡的径向偏移和能量偏移·绝热阻尼 109

2.8.4 关于相聚焦的结论性意见和对某些固有假定的评论 111

2.8.5　随时间变化场中的横向聚焦·回旋加速器中的应用 112

2.8.6　直线加速器中的横向聚焦 113

2.8.7　交变相位聚焦 115

2.8.8　注和参考文献 115

第三章　具有自身场的层流束流 117

3.1 引言 117

3.2.2　无限大磁场中的圆柱形束流 119

3.2.1 引言 119

3.2　各类流的特征 119

3.2.3　平面二极管 125

3.2.4　圆柱形束流的发射 129

3.2.5　带状束流 132

3.2.6　无外加场的束流的性质 132

3.2.7　均匀层流的箍缩 138

3.2.8　均匀磁场中均匀的圆柱形束流的平衡状态 140

3.2.9　实际的中性化束流 146

3.3　轴向磁场中空间电荷束的近轴方程 150

3.3.1　实心束流 150

3.4.1 空心的和平面的布里渊流 153

3.4　另一些类型的空间电荷流 153

3.4.2　椭圆形束和椭圆形布里渊流 157

3.4.3　轴向速度为零的空心层流 161

3.4.4 电子感应加速器聚焦场中的层流 162

3.4.5　静电约束的流 163

3.5　周期性系统中的空间电荷 164

3.6　研究空间电荷流的流体动力学方法 167

3.R　注和参考文献 172

第四章　无碰撞的非层流束 174

4.1 引言 174

4.2　哈密顿形式和刘潍定理 174

4.3.1　发射度的定义·亮度 180

4.3　发射度概念 180

4.3.2　相幅变量和束的匹配 185

4.3.3　卡普钦恩斯基和弗拉特米尔斯基分布 192

4.3.4　周期性系统中的相幅变量 194

4.3.5　线性自身场效应·自收缩束 196

4.3.6　卡普钦恩斯基和弗拉特米尔斯基方程 198

4.3.7　用简化变量表示的完整的近轴包络方程 199

4.3.8　非线性光学系统·发射度增长 199

4.3.9　具有非线性自身场力的系统 205

4.4.1　引言·束和等离子体 206

4.R.1-3　注和参考文献 206

4.4　热分布 206

4.4.2　压力、温度和发射度 209

4.4.3　有限温度的聚焦束 213

4.4.4　均匀外部线性聚焦场中的匹配束 213

4.4.5 自聚焦束·贝内特箍缩 216

4.4.6　具有一定发射速度的平面二极管 220

4.4.7　一般的线性外聚焦系统中的束 222

4.4.8　束斑中由于源的热速度而引起的电流密度的限制 229

4.4.9　限制束斑大小的诸因素的一般概述 232

4.R.4　注和参考文献 236

4.5.1　引言 237

4.5　环形束和圆柱形电流片 237

4.5.2　没有器壁时电子感应加速器型场中的环形束 239

4.5.3　有器壁时的电子感应加速器型场中的环形束·Q漂移 245

4.5.4　圆柱形电流片 249

4.5.5　环形束和圆柱形电流片的绝热变化·电子感应加速器2∶1条件 254

4.5.6　正交场流 257

4.R.5　注和参考文献 258

4.6　更普遍的方法·符拉索夫方程 259

4.6.1　引言 259

4.6.2　自洽平衡的确定 262

4.6.3　哈默和罗斯托克的相对论性束 263

4.R.6　注和参考文献 271

第五章　散射束或耗散束 272

5.1 引言 272

5.2　束流在本底气体或等离子体中的多次散射 273

5.3　存在聚焦时的多次散射 278

5.4　储存环中束粒子之间的散射 281

5.5　有限温度束的一些性质 282

5.6　博尔施效应 284

5.7 电子冷却 288

5.8　逃逸电子形成的束 289

5.9　巴得克的相对论性自约束束 290

5.10 电子同步加速器和电子储存环中的辐射效应 295

5.11 结束语 301

第六章　束流中的波和不稳定性 302

6.1　引言 302

6.2　无界等离子体中的波 303

6.2.1　引言 303

6.2.2　稳态的冷等离子体中的波 304

6.2.3　等离子体的表面波 311

6.2.4　静态中性化本底中漂移等离子体的稳态性质 313

6.2.5　冷漂移等离子体中的纵波 315

6.2.6　两个或两个以上流动等离子体 321

6.2.7　等离子体流的连续区·朗道阻尼 326

6.R.2　注和参考文献 330

6.3　有限截面束流中的纵波 331

6.3.1　引言 331

6.3.2　由导体管壁围绕的圆柱形束流中的纵波 332

6.3.3　有离子的、导体管壁紧贴束流的圆柱形束 338

6.3.4　具有任意壁阻抗和正或负质量的圆柱形系统 344

6.3.5　对讨论加速器时所用符号的一些注解 350

6.3.6　具有连续速度分布和朗道阻尼的圆柱形系统 351

6.3.7　与传播结构存在弱耦合的圆柱形束流·简正模 359

6.3.8　约束流的动态功率定理 365

6.3.9　行波管和反向波振荡器 369

6.3.10　纵向束-离子体相互作用 377

6.R.3　注和参考文献 379

6.4 横波 380

6.4.1 引言 380

6.4.2　丝状束流、相干的电子感应加速器振荡和回旋加速器波 382

6.4.3　阻性介质中丝状波的行为 383

6.4.4　加速器中的横向不稳定性 388

6.4.5　束流和行波间的横向相互作用·“束流散失” 396

6.4.6　横向双流不稳定性 397

6.R.4.1-6　注和参考文献 400

6.4.7　层流近轴束流中的轴对称横波 401

6.4.8　非涡旋状束流上的表面波 406

6.4.9　具有有限旋度的束流上的波 410

6.4.10　多极和高阶横波 415

6.4.11　无界等离子体中的横向束-等离子体相互作用 415

6.4.12　束-等离子体相互作用的进一步讨论 417

6.4.13　层流束中切变引起的不稳定性 420

6.R.4.7-13　注和参考文献 426

6.5　群聚束流中的动力学现象 426

6.5.1 引言 426

6.5.2　尾迹场 429

6.5.3　刚性束团近似 431

6.5.4　群聚束团不稳定性的一般处理方法 432

6.R.5　注和参考文献 435

6.6　结束语 436

附录1　均匀磁场中粒子在旋转坐标系内观察到的场 438

附录2 由最小作用原理推导近轴方程 439

附录3　具有曲线轴的带状束的近轴方程 441

附录4　非线性对谐波振荡周期的影响 444

附录5　耦合模理论 446

附录6　与丝状束上的横波有关的能量 448

符号表 451

参考文献 460