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보고서 요약서
요약문
SUMMARY
CONTENTS
목차
Chapter 1. 서문 10
Chapter 2. PEFP RCS에서 육극 자석에 의한 3차 공명 현상 12
2.1. 육극자석에 의한 비선형 공명현상 12
2.2. 육극자석에 의한 주요 공명 현상 13
2.3. 3υx＝ι에서의 3차 공명 현상(이미지참조) 15
Chapter 3. 육극 자석에 의한 PEFP RCS에서의 저속 빔 인출 19
3.1. RCS 저속 빔 인출 라인 설계 19
3.2. PEFP RCS 저속 빔 인출 원리 21
3.3. RCS 색수차 보정 24
3.4. MAD8에서의 PEFP RCS 격자구조 Twiss 파라미터 27
3.5. PEFP RCS 저속 빔 인출 트래킹 30
3.6. 저속 빔 인출 구간을 통한 빔 인출 33
Chapter 4. 요약정리 37
Bibliography 39
초록보기 더보기
I. 제목: RCS에서의 육극 전자석에 의한 비선형 빔 동력학 연구
II. 연구개발의 목적 및 필요성
RCS (Rapid Cycling Synchrotron)에서 육극자석에 의한 비선형 빔동력학 연구를 통해 빔의 성능과 안정성을 알아보고 육극자석의 유/무성의 평가 및 빔 인출계의 최적화를 제시한다. 사극자석에서 빔의 에너지 편차에 따라 색수차가 발생하여 이를 보정해줄 육극자석의 파라미터의 산출 및 실제 자석들의 설치오차에 따라서 초래할 수 있는 비선형의 공명에 의한 빔의 저장 가능한 영역이 줄어드는 등 빔의 손실을 초래할 수 있다. 따라서 본 연구에서는, 육극 성분에 의한 비선형 동력학을 연구하여 빔에 미치는 영향을 평가하고자 한다. 또한 RCS링에서 양성자 빔을 외부로 인출하기 위한 저속 빔 인출 구간에서의 빔 인출 시뮬레이션을 수행하고자 한다. 이를 위하여 먼저 해밀토니안에 의한 계산 및 빔 트래킹을 수행하는 방법과 RCS 격자로부터의 베타트론 튠을 변경하여 3차 공명을 일으켜서 빔 인출을 위한 격자 파라미터 및 빔 인출 시스템 연구를 수행하고자 한다.
III. 연구개발의 내용 및 범위
PEFP 선형가속기의 업그레이드 계획인 RCS는 1 CeV의 빔 에너지를 목표로 하고 있다. 이러한 업그레이드 계획에 따라 RCS 격자구조의 육극자석 유/무성을 조사하였다. 또한, 육극자석의 필요에 따른 육극자석이 저속 빔 인출에 미치는 영향을 조사하였다.
다음은 본 연구진의 주요 연구내용이다.
1) PEFP RCS 육극자석에 의한 3차 공명현상 연구
2) PEFP RCS의 저속 빔 인출 라인 설계
3) PEFP RCS의 저속 빔 인출 방법 고안
4) 육극자석을 이용한 RCS의 색수차 보정
5) 저속 빔 인출 트래킹에 의한 입자들의 위상공간 운동 연구
6) 저속 빔 인출 라인을 통한 빔 인출 시뮬레이션 연구
IV. 연구 개발 결과
PEFP RCS의 육극자석에 의한 비선형 동역학의 연구 결과는 다음과 같다.
1) PEFP RCS의 육극자석에 의한 3차 공명 해밀토니안에 따른 위상공간상 입자의 운동을 연구하였고, 이에 따른 육극자석의 필요성 및 파라미터에 대해서 연구하였다.
2) PEFP RCS에서의 저속 빔 인출을 위한 빔 라인 설계를 하였다. 저속 빔 인출 라인은 긴 직선구간에 설계되었다.
3) PEFP RCS의 저속 빔 인출 방법에 관한 연구를 하였다. 결과적으로 튠 이동을 이용한 방법을 사용하기로 결정되었다.
4) 3차 공명을 제외한 공명현상을 피하기 위해 육극자석을 통해 PEFP RCS의 색수차의 보정을 하였다.
5) 저속 빔 인출 트래킹 시뮬레이션을 MAD8 프로그램을 통해 입자들의 위상공간에서의 운동을 연구하였다.
6) 저속 빔 인출 라인을 통한 빔 인출 시뮬레이션을 통해 빔을 외부 빔 라인으로 인출하는 방법을 연구하였다.
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