带电粒子束的输运PDF电子书下载

目录 1

序言 1

第一章绪论 1

1·1单位制 1

1·2电场 2

1·3磁场 3

1·4相对论力学 5

1·5几种常见粒子的有关数据 9

第二章束流的性质 11

2·1相空间 11

2·2刘维定理 12

2·2·1由刘维定理导出的束流输运定律 14

2·2·2发散度和接受度 16

2·2·3实际或明显的违背刘维定理的情况 18

2·3·1相空间平行四边形 21

2·3有限发散度束流的性质 21

2·3·2相空间椭圆的由来 22

2·3.3在无场区中标准束流的包迹 26

2·3·4薄透镜对标准束的作用 28

2·3·5在透镜与漂移长度组合系统中的标准束 29

2·4点源光学－零发散度束流 33

第三章矩阵法 36

3·1基本的矩阵代数 36

3·2对称系统的矩阵 38

3·3由刘维定理导出的单位行列式 40

3·4简单光学元件的矩阵表示法 42

3·4·1无场漂移空间 42

3·4·2薄透镜 43

3·4·3薄透镜的光学成象 43

3·4·4对一般2×2矩阵的解析 44

3·5·2角度准直 45

3·5·1光学成象与尺寸准直 45

3·5矩阵中零元的意义 45

3·5·3望远镜系统 46

3·6腰对腰输运 47

3·6·1用一个薄透镜作腰对腰输运 48

第四章加速器的引出束 50

4·1离子源 50

4·1·1离子源的类型 51

4·1·2离子源束流的发散度 52

4·2粒子在加速过程中的运动 55

4·3圆形（轨道形）加速器的束流引出 58

4·3·1散射引出和置靶 58

4·3·2静电偏转 59

4·3·3加速器共振的应用 60

4·3·4再生引出 60

4·3·5皮肖尼系统 61

4·4发散度的测量 62

第五章束流的电磁偏转装置 70

5·1在磁场中的运动 70

5·1·1在磁场内的径向运动 70

5·1·2在磁场内的纵向运动 74

5·1·3在磁铁边缘附近的径向运动 75

5·1·4在磁铁边缘附近的纵向运动 77

5·1·5垂直入射与垂直出射的均匀场磁铁 79

5·1·6有倾斜入射面和出射面的均匀场磁铁－楔形磁铁 82

5·1·7非均匀磁场（n≠0） 85

5·1·8束流中的动量展宽效应 86

5·1·9磁铁的边缘场 90

5·1·10磁铁设计 91

5·2在静电场中的运动 94

5·2·1均匀电场 94

5·2·2径向电场 95

5·3复合电磁场 99

5·2·3电场的形成 99

5·4能谱计与摄谱仪 100

第六章四极透镜 105

6·1四极场 105

6·2 粒子在磁四极场中的运动 107

6·2·1粒子在聚焦平面中的运动 108

6·2·2粒子在散焦平面中的运动 111

6·3粒子在静电四极场中的运动 112

6·3·1粒子在聚焦平面中的运动 113

6·3·2粒子在散焦平面中的运动 113

6·4四极透镜的设计 114

6·5透镜的物理长度和有效长度 117

6·6磁透镜与静电透镜的比较 118

6·7四极透镜的组合 120

6·7·1双元四极透镜 120

6·7·2三元四极透镜 123

6·7·3四极透镜的周期组合 125

6·8象差 129

6·9特殊设计的四极透镜 131

第七章特殊输运装置 138

7·1粒子分离器 138

7·1·1 交叉场分离器 139

7·1·2射频分离器 142

7·1·3其他分离方法 145

7·2六极磁铁 145

7·3用螺旋管聚焦 147

7·4自旋方向的控制 152

7·5束流导向 153

7·6准直 155

7·7能量衰减器 157

7·8束流的清除 158

7·9·1射频散相匀能器 159

7·9轴向运动的控制 159

7·9·2聚束磁铁 162

7·10束导 165

7·11束角 166

7·12用轴向电流聚焦 167

7·13束分裂 167

7·14高磁场 168

第八章束流输运线的设计方法 174

8·1未经分析的束流线 174

8·1·1数值计算 176

8·1·2专用图表 179

8·1·3模拟计算机 181

8·1·4数字计算机程序 183

8·2动量选分系统 185

8·3消色差系统 188

8·4分离束的设计 190

第九章运行中的束流系统 195

9·1未经分析的束流线 195

9·1·1从直线加速器和直流加速器中 195

引出的束流 195

9·1·2从圆形加速器中引出的束流 198

9·2消色差系统 199

9·3分离束流线 201

9·4μ子束流线 203

第十章安装、调试和运行 209

10·1准直合轴 209

10·2悬浮导线模拟 210

10·3供电系统 212

10·4磁场测量 214

10·5真空系统、气包和束窗 214

10·6束流大小和位置的测定 216

10·7辐照问题 218