АНАЛИЗ ДИНАМИКИ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ В ИДЕАЛЬНОЙ ЛОВУШКЕ ПЕННИНГА С ВРАЩАЮЩИМСЯ ПОЛЕМ И БУФЕРНЫМ ГАЗОМ. / Ovsyannikov, A.D.
In: ВЕСТНИК САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. ПРИКЛАДНАЯ МАТЕМАТИКА. ИНФОРМАТИКА. ПРОЦЕССЫ УПРАВЛЕНИЯ, Vol. 15, No. 1, 2019, p. 62-75.Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
}
TY - JOUR
T1 - АНАЛИЗ ДИНАМИКИ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ В ИДЕАЛЬНОЙ ЛОВУШКЕ ПЕННИНГА С ВРАЩАЮЩИМСЯ ПОЛЕМ И БУФЕРНЫМ ГАЗОМ
AU - Ovsyannikov, A.D.
N1 - Export Date: 21 June 2019 Адрес для корреспонденции: Ovsyannikov, A.D.; St. Petersburg State University, 7–9, Universitetskaya nab., Russian Federation; эл. почта: ovs74@mail.ru Пристатейные ссылки: Isaac, C.A., Baker, C.J., Mortensen, T., Van Der Werf, D.P., Charlton, M., Compression of positron clouds in the independent particle regime (2011) Physical Review Letters, 107, p. 033201. , 1–4; Isaac, C.A., Motional sideband excitation using rotating electric fields (2013) Physical Review A, 87, p. 043415. , 1–7; Eseev, M.K., Meshkov, I.N., Traps for storing charged particles and antiparticles in high precision experiments (2016) Phys. Usp., 59, pp. 304-317; Meshkov, I.N., Eseev, M.K., Ovsyannikov, A.D., Ovsyannikov, D.A., Ponomarev, V.A., Analysis of the particle dynamics stability in the Penning—Malmberg—Surko trap (2016) Proc. XXV Russian Particle Accelerator Conference, p. 64. , Saint Petersburg; Meshkov, I.N., Ovsyannikov, A.D., Ovsyannikov, D.A., Eseev, M.K., Study of the stability of charged particle dynamics in a Penning—Malmberg—Surko trap with a rotating field (2017) Papers of Academy of Science RAN, 476 (6), pp. 630-634
PY - 2019
Y1 - 2019
N2 - Рассматривается динамика частиц в ловушке Пеннинга с вращающимся электрическим полем и буферным газом. Ловушки Пеннинга и их модификации, например ловушка Пеннинга-Малмберга-Сурко и ловушка Чарльтона, активно используются для накопления и хранения заряженных частиц вещества и антивещества для дальнейшего использования в различных экспериментах. Однако полученные ранее результаты недостаточно строги с математической точки зрения и позволяют анализировать динамику частиц только в узком диапазоне изменения параметров ловушки. В данной работе установлен общий аналитический критерий, которому должны удовлетворять параметры ловушки для обеспечения режимов сжатия (охлаждения) или расширения (нагрева) пучка траекторий, соответствующих случаям асимптотической устойчивости или неустойчивости исследуемой системы. Найдены зоны устойчивости и неустойчивости в пространстве параметров ловушки. Определены наиболее эффективные сочетания параметров, обеспечивающие максимально возможную степень устойчивости (или соответственно неустойчивости) системы при минимально возможных амплитудах вращающегося электрического поля. Построены аналитические решения для быстрого расчета и анализа поведения отдельных частиц или огибающих эллипсоидального пучка траекторий и оценки радиуса накапливаемого облака. Предложенный подход применим для анализа системы при любых значениях параметров изучаемой модели динамики частиц в ловушке.
AB - Рассматривается динамика частиц в ловушке Пеннинга с вращающимся электрическим полем и буферным газом. Ловушки Пеннинга и их модификации, например ловушка Пеннинга-Малмберга-Сурко и ловушка Чарльтона, активно используются для накопления и хранения заряженных частиц вещества и антивещества для дальнейшего использования в различных экспериментах. Однако полученные ранее результаты недостаточно строги с математической точки зрения и позволяют анализировать динамику частиц только в узком диапазоне изменения параметров ловушки. В данной работе установлен общий аналитический критерий, которому должны удовлетворять параметры ловушки для обеспечения режимов сжатия (охлаждения) или расширения (нагрева) пучка траекторий, соответствующих случаям асимптотической устойчивости или неустойчивости исследуемой системы. Найдены зоны устойчивости и неустойчивости в пространстве параметров ловушки. Определены наиболее эффективные сочетания параметров, обеспечивающие максимально возможную степень устойчивости (или соответственно неустойчивости) системы при минимально возможных амплитудах вращающегося электрического поля. Построены аналитические решения для быстрого расчета и анализа поведения отдельных частиц или огибающих эллипсоидального пучка траекторий и оценки радиуса накапливаемого облака. Предложенный подход применим для анализа системы при любых значениях параметров изучаемой модели динамики частиц в ловушке.
KW - Charged particle dynamics
KW - Penning trap
KW - Penning—Malmberg—Surko trap
KW - Rotating Wall
KW - Stability
KW - Charged particle dynamics
KW - Penning trap
KW - Penning—Malmberg—Surko trap
KW - Rotating Wall
KW - Stability
KW - charged particle dynamics
KW - Penning-Malmberg-Surko trap
KW - stability
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85064709687&partnerID=8YFLogxK
UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=37259165
UR - http://www.mendeley.com/research/analysis-dynamics-charged-particles-ideal-penning-trap-rotating-field-buffer-gas
U2 - 10.21638/11702/spbu10.2019.105
DO - 10.21638/11702/spbu10.2019.105
M3 - статья
AN - SCOPUS:85064709687
VL - 15
SP - 62
EP - 75
JO - ВЕСТНИК САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. ПРИКЛАДНАЯ МАТЕМАТИКА. ИНФОРМАТИКА. ПРОЦЕССЫ УПРАВЛЕНИЯ
JF - ВЕСТНИК САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. ПРИКЛАДНАЯ МАТЕМАТИКА. ИНФОРМАТИКА. ПРОЦЕССЫ УПРАВЛЕНИЯ
SN - 1811-9905
IS - 1
ER -
ID: 42883535