Вечеславов В.В. Электродинамика заряженных частиц в стационарных полях

Новосибирск: НГТУ, 2002. — 91с.На базе принципа наименьшего действия выводятся релятивистские уравнения движения заряженной частицы в стационарных полях. Построены траектории частицы в однородных полях и полях с симметрией вращения. Рассмотрены элементы фокусирующих систем и их свойства. Обсуждаются теорема Лиувилля и вопросы
формирования потоков невзаимодействующих частиц, вводятся понятия эмиттанса потока и аксептанса канала. Подробно рассмотрен случай периодического канала. Изложены основные эффекты пространственного заряда в потоках взаимодействующих частиц: закон трех вторых, изменение потенциала пространства и образование
виртуальных катодов.
Предназначено для студентов ФТФ третьего года обучения.Предисловие.
Поведение заряженных частиц в электромагнитном поле.
Принцип наименьшего действия
Основные уравнения движения.
Аналогия между движением заряженных частиц и распространением света.
Движение частицы в однородных стационарных полях.
Поля с аксиальной симметрией.
Аксиально-симметричное электростатическое поле.
Аксиально-симметричное магнитное поле.
Уравнения движения и теорема Буша.
Параксиальные уравнения движения.
Релятивистский случай.
Слабонеоднородное магнитное поле. Ловушка Будкера.
Элементы фокусирующих систем и их свойства.
Электростатические линзы и зеркала.
Магнитные линзы.
Параболическая линза Будкера.
Аберрации линз с симметрией вращения.
Квадрупольные линзы.
Формирование потоков невзаимодействующих частиц.
Теорема Лиувилля.
Поперечный фазовый объем и проблема согласования потока.
Движение частицы в периодических полях.
Уравнение Хилла и функции Флоке.
Поток частиц в периодическом канале.
Параметры Твисса. Эффективный эмиттанс потока.
Формирование потоков взаимодействующих частиц
Основные соотношения. Закон трех вторых.
Действие сил пространственного заряда.
Расплывание интенсивных потоков в свободном пространстве.
Образование виртуальных катодов и предельный ток.
Формирование интенсивных потоков магнитным полем.
Интенсивный поток с конечным эмиттансом в периодическом канале.
Литература.