Stationary and transient beam dynamics simulation results comparison for travelling wave electron linac with beam loading

Abstract

The methods of beam dynamic simulation taking into account the beam loading effect are discussed in this paper. It is one of main problems limiting the beam current. The simulation methods for stationary case were described in the paper [1]. The test simulations will discussed for transient mode and stationary case in this paper. The beam dynamics simulation will done using BEAMDULAC-BL and BEAMDULAC-BLNS. These codes were computed to study the beam dynamics in accelerators working on a traveling wave in stationary and transient cases respectively. The results of simulations were compared for both cases.

Рассмотрен эффект нагрузки током, являющийся одной из основных проблем, ограничивающих ток пучка. В предыдущих работах были рассмотрены особенности расчета динамики пучка в ускорителях, работающих на бегущей волне с учетом эффектов нагрузки током в стационарном случае. В данной работе сравниваются результаты численного моделирования, произведенные в стационарном и в нестационарном случаях. Произведено моделирование нескольких структур при одинаковых начальных условиях с помощью программ BEAMDULAC-BL и BEAMDULAC-BLNS, позволяющих рассчитывать динамику пучков в ускорителях, работающих на бегущей волне в стационарном и нестационарном случаях соответственно.

Розглянуто ефект навантаження струмом, що є однією з основних проблем, що обмежують струм пучка. У попередніх роботах були розглянуті особливості розрахунку динаміки пучка в прискорювачах, що працюють на бігучій хвилі з урахуванням ефектів навантаження струмом у стаціонарному випадку. У цій роботі порівнюються результати чисельного моделювання, вироблені в стаціонарному і в нестаціонарному випадках. Вироблено моделювання декількох структур при однакових початкових умовах за допомогою програм BEAMDULAC-BL і BEAMDULAC-BLNS, що дозволяють розраховувати динаміку пучків у прискорювачах, що працюють на бігучій хвилі в стаціонарному і нестаціонарному випадках відповідно.