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Linear Beam Dynamics

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Dans cours

PHYS-751: Advanced concepts in particle accelerators

Accelerator physics covers a wide range of very exciting topics. This course presents basic physics ideas and the technologies underlying the workings of modern accelerators. An overview of the new ideas and challenges of the possible paths towards the nex ...

Description

Cette séance de cours couvre les bases des accélérateurs de particules, en se concentrant sur la dynamique des faisceaux de particules chargées dans les champs électromagnétiques. Les sujets abordés comprennent les cartes de transfert, les équations hamiltoniennes, la symplecticité et la conservation de l'espace des phases. L'instructeur explique comment calculer des cartes pour les éléments de la ligne de faisceau, l'importance des transformations canoniques et l'utilisation des champs électriques et magnétiques dans l'accélération des particules.

Enseignant·e·s (3)

Tatiana Pieloni

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Yi Wu, Lode Vanhecke A co-dirigé les thèses EPFL de Xavier Buffat, Claudia Tambasco Cours Advanced concepts in particle accelerators PHYS-751 Introduction to particle accelerators PHYS-448 Le cours présente des idées de base de physique des accélérateurs. Nous allons examiner les caractéristiques et les limitations de ces machines utilisés dans les sciences comme la physique des hautes énergies, des matériaux et de la vie.

Rasmus Ischebeck

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Maria Paula Rey Barrera, Raziyeh Dadashi Motlagh, Evan James Ericson A co-dirigé les thèses EPFL de Bennie Smit, Ishkhan Gorgisyan

Werner Friedrich Herr

Enseignement et PhD Cours Advanced concepts in particle accelerators PHYS-751

Source officielle

Concepts associés (32)

Particle beam

A particle beam is a stream of charged or neutral particles. In particle accelerators, these particles can move with a velocity close to the speed of light. There is a difference between the creation and control of charged particle beams and neutral particle beams, as only the first type can be manipulated to a sufficient extent by devices based on electromagnetism. The manipulation and diagnostics of charged particle beams at high kinetic energies using particle accelerators are main topics of accelerator physics.

Accélérateur de particules

Un accélérateur de particules est un instrument qui utilise des champs électriques ou magnétiques pour amener des particules chargées électriquement à des vitesses élevées. En d'autres termes, il communique de l'énergie aux particules. On en distingue deux grandes catégories : les accélérateurs linéaires et les accélérateurs circulaires. En 2004, il y avait plus de dans le monde. Une centaine seulement sont de très grosses installations, nationales ou supranationales.

Accélérateur linéaire

thumb|upright=1.8|Diagramme animé montrant le fonctionnement d'un accélérateur linéaire thumb|Partie d'un accélérateur linéaire situé à Clayton, Victoria, Australie. Un accélérateur linéaire est un dispositif permettant d'accélérer des particules chargées afin de leur fournir une énergie cinétique importante dans le but de produire des réactions avec la matière. Les particules accélérées peuvent être des électrons, des protons, ou bien des ions lourds.

Physique des accélérateurs

Accelerator physics is a branch of applied physics, concerned with designing, building and operating particle accelerators. As such, it can be described as the study of motion, manipulation and observation of relativistic charged particle beams and their interaction with accelerator structures by electromagnetic fields. It is also related to other fields: Microwave engineering (for acceleration/deflection structures in the radio frequency range). Optics with an emphasis on geometrical optics (beam focusing and bending) and laser physics (laser-particle interaction).

Champ électromagnétique

Un champ électromagnétique ou Champ EM (en anglais, electromagnetic field ou EMF) est la représentation dans l'espace de la force électromagnétique qu'exercent des particules chargées. Concept important de l'électromagnétisme, ce champ représente l'ensemble des composantes de la force électromagnétique s'appliquant sur une particule chargée se déplaçant dans un référentiel galiléen. Une particule de charge q et de vecteur vitesse subit une force qui s'exprime par : où est le champ électrique et est le champ magnétique.

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Séances de cours associées (64)

Interaction avec le champ électromagnétique externe

Explore les concepts de physique classique et quantique liés à l'interaction avec un champ électromagnétique externe.

Formule Larmor relativiste: rayonnement synchrotron

Explore la formule relativiste de Larmor et le rayonnement synchrotron dans le contexte des particules chargées accélérées et des champs électromagnétiques.

Particules dans le champ EM

Explore l'interaction des particules avec les champs électromagnétiques externes et le comportement quantique dans les champs magnétiques.

Les transformations canoniques en mécanique analytique

Explore les transformations canoniques, la conservation des quantités et les équations différentielles en mécanique analytique.

Dynamique non linéaire

Explore les applications pratiques en dynamique non linéaire, en mettant l'accent sur les méthodes d'intégration symplectique et les approximations de lentilles minces pour des calculs précis en physique des accélérateurs.

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Concepts associés (32)

Particle beam

Accélérateur de particules

Accélérateur linéaire

Physique des accélérateurs

Champ électromagnétique

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