Modelling three-dimensional dynamics of charged particle beams in RFQ accelerator with interaction

Abstract

В работе рассматривается моделирование трехмерной динамики заряженных частиц в линейном ускорителе с ПОКФ с учетом взаимодействия. Учет заряда проводится методом типа "частица-частица" и его модификацией - методом крупных частиц с заморозкой. В ходе данной работы реализована компьютерная модель трехмерной динамики на основе указанных методов. С ее помощью проведены численные эксперименты, по результатам которых удалось сравнить методы и выявить их относительные характеристики - отклонение от эталонного решения и ускорение времени исполнения расчетов. Для всех моделей представлены результаты численного моделирования в виде графиков основных характеристик.

The paper considers modeling of three-dimensional dynamics of charged particles in a linear accelerator with RFQ with interactions taken into consideration. Considering the charge is performed with the method "particle-particle" and its modification - the method of large particles with "freezing". A computer model of the three-dimensional dynamics is realized based on these methods in the course of this paper. With its help the numerical experiments are conducted, the results of them are used for comparison of methods and identification their relative features - deviation from the reference solutions and acceleration calculations runtime. For all models, the results of numerical modeling are performed in the form of graphs of the main characteristics.