Ocena przydatności relatywistycznej wiązki cząstek naładowanych do wytwarzania silnych impulsowych pól magnetycznych

• Autorzy: Bednarek S. , Ploszajski J.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2017.02.58

Warianty tytułu

EN

Evaluation of suitability of relativistic beam particles to production of the pulsed high magnetic fields

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule opisano metodę wyznaczania rozkładu przestrzennego indukcji pola magnetycznego i natężenia pola elektrycznego, które są wytwarzane przez relatywistyczne wiązki cząstek naładowanych. Opisaną metodę zastosowano do wyznaczania rozkładów tych pól w otoczeniu paczki protonów przyspieszanych w LHC. Wykazano, że takie paczki wytwarzają silne impulsowe pola magnetyczne o indukcji od kilkuset do kilkudziesięciu T w obszarze o rozmiarach kilku cm. Pola te mogą być z powodzeniem wykorzystane do badana właściwości materiałów w nowej, dotychczas nie osiągalnej skali przedziałów czasu rzędu fs.

EN

The estimation method of the spatial distribution of the magnetic field induction and the electric field intensity which are produced by a relativistic beam of charged particles is described in this paper. The described method is applied to estimation of this fields distribution in surroundings of protons bunch which are accelerated in the LHC. It is demonstrate, that such bunches producing of the pulsed high magnetic field with induction from a few hundred to a few dozen of T in space of dimension of a few cm. The fields are responsive for successfully application to research of a materials properties in a time interval of fs order, which are not available earlier.

Słowa kluczowe

PL

pole magnetyczne; impuls; akcelerator; cząstki; wiązka

EN

magnetic field; pulse; accelerator; particle; beam

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 93, nr 2
• Strony: 264--267
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bednarek S.

• Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej Uniwersytetu Łódzkiego, ul. Pomorska 149/153, 90-236 Łódź

autor

Ploszajski J.

• Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej Uniwersytetu Łódzkiego, ul. Pomorska 149/153, 90-236 Łódź

Bibliografia

• [1] Yokoi H., Kakudate Y., Usuba S., Yoshida M., Fuiwara S., Research on high magnetic field in NIMC, Physica B, 203 (1994), 584-588
• [2] Asano T., Sakai Y., Inoue K., Kido G., Maeda H., Development of Pulsed Magnets at the National Research Institute for Metals, in: High Magnetic Fields: Application, Generation, Materials, Schneider-Muntau H. J. (Editor) World Scientific, Singapore, New Jersey, London, Hong Kong (1997), 363-370
• [3] Campbell L.J., Schilling J.B., Controlled Waveform Magnets, in: High Magnetic Fields, Science and Technology, Vol. 1, Magnet Technology and Experimental Techniques, Herlach F., Noboru M. (Editors) World Scientific, New Jersey, London, Singapore, Shanghai, Hong Kong, Taipei, Bangalore (2003), 153-201
• [4] Nojiri H., Takamasu T., Todo S., Uchida K. Haryama T. Katori H.A., Goto T., Miura N., Genertion of 500 T fields by electromagnetic flux compression and their application to cyclotron resonase, Physica B, 201 (1994), p. 579-583
• [5] Kane B. E., Dzurak A.S., Facer G.R., Clark R. G., Starrett R.P., Skougarevsky A., Lumpkin N.E., Measurement instrumentation for electrical transport experiments in extreme pulsed magnetic fields generated by flux compression, Review of Scientific Instruments, 69 (1997), n.10, 3843-3860
• [6] Siegmenn H.C., Magnetism in the pirosecond time scale with electron accelerators, Europhysics News, 31 (2000), n.6, 24-25
• [7] Back C.H., Siegmenn H.C., Ultrashort magnetic field pulses and elementary process of magnetization reversal, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 200 (1999), 774-785
• [8] Siegmenn H.C., Garwin E.L., Prescott C.Y., Heidmenn J., Mauri D., Weller D., Allenspech R., Weber W., Magnetism with picosecond field pulses, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 151 (1995), L8-L12 (Letter to the Editor)
• [9] Wu Chao A., Mess K. H., Tinger M., Zimermann F., Handbook of Accelerators Physics and Engineering, World Scientifics, Singapore, New Jersey, London Hong Kong (2013), 251
• [10] Conte M. MacKay W., Introduction to the Physics of Particle Accelerators, World Scientifics, Singapore, New Jersey, London Hong Kong (2007), 173
• [11] Lee S. Y., Accelerator Physics, World Scientifics, Singapore, New Jersey, London Hong Kong (2011), 94
• [12] Griffiths D.J. Introduction to Electrodynamics, Prentice Hall, Inc. Upper Saddle River, New Jersey (1981), 471
• [13] Purcell E.M., Electricity and Magnetism, Berkeley Physics Course, Vol. 2, McGraw-Hill Book Company, New York (1965), 252
• [14] Ruggiero F., Nominal LHC parameters, www.lhc-dataexchange. web.cern.ch/lhc-data/exchange/rugiero.pdf/ (dostęp: 03.02.2015) 7th LTC meeting, 28 May (2003)
• [15] Mackay K., Bonfim M., Givord D., Fontaine A., 50 T pulsed magnetic fields in microcoil, Journal of Applied Physics, 87 (2000), n. 4, 1996-2002

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).