Electrodynamics in e⁻ linacs

Abstract

We report a new calculation of electron beam acceleration along linac using fundamental electrodynamics as basis. Following laws are considered: increasing of work equals multiplication of force to elementary interval; power equals work growth over time interval; force acting on charge equals charge value multiplied to electric field value. Using electrodynamic characteristic, series impedance, equaled a square of electric eld value divided by power, and also taking into account laws mentioned above, an equation for the electric field radiated by the beam is calculated. A transient process of electric field radiated by beam is considered.

Рассмотрен расчет ускорения сгустков в линейных ускорителях электронов, основанный на постулатах электродинамики. Перечислены основные постулаты: увеличение работы равно произведению силы на элемент пройденного расстояния; мгновенная мощность равна отношению прироста работы на отрезок времени; сила, действующая на заряд, равна величине заряда, умноженного на напряженность электрического поля. Используя электродинамическую характеристику, последовательное сопротивление круглого диафрагмированного волновода, равное отношению квадрата напряженности электрического поля к мгновенной мощности, и выше названные постулаты электродинамики, получено выражение для электрического поля излучения. Рассмотрен переходный процесс поля излучения цуга сгустков.

Розглянуто розрахунок прискорення згусткiв у лiнiйних прискорювачах електронiв, оснований на постулатах електродинамiки. Перелiченi основнi постулати: збiльшення роботи дорiвнює здобутку сили на елемент пройденої вiдстанi; миттєва потужнiсть дорiвнює вiдношенню приросту роботи на вiдрiзок часу; сила, дiюча на заряд, рiвна величинi заряду, помноженого на напруженiсть электричного поля. Використовуючи електродинамiчну характеристику, послiдовний опiр круглого дiафрагмованого хвильопровода, який дорiвнює вiдношеннию квадрата напруженостi електричного поля на миттєву потужнiсть, та перелiченi вище постулати електродинамiки, отриманоно вираз для електричного поля випромiнювання. Розглянуто перехiдний процес поля випромiнювання цуга сгусткiв.