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SKU: 1257239218
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☆☆☆☆☆

裴元吉著

圖書標籤:

電子直綫加速器
加速器物理
粒子加速器
高能物理
電磁場理論
微波技術
射頻技術
按需印刷
工程設計
物理學

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店鋪：科學齣版社旗艦店

齣版社：科學齣版社

ISBN：9787030369710

商品編碼：1257239218

包裝：平裝

齣版時間：2014-08-01

頁數：308

字數：370000

正文語種：中文

具體描述

圖書基本信息

書名：電子直綫加速器設計基礎
ISBN：9787030369710
著者：裴元吉
齣版社：科學齣版社
POD版定價：138元
正文語言：中文
裝幀：平裝
開本：16
頁數：308
字數：370000

序言
前言
第1章緒論
1.1 電子直綫加速器的發展曆史
1.2 電子直綫加速器的應用
1.2.1 高能物理等基礎研究
1.2.2 放射治療、醫療設備殺菌等
1.2.3 工業領域的應用
1.2.4 食品輻照加工
1.2.5 其他應用
參考文獻
第2章電子直綫加速器工作原理
2.1 何謂電子直綫加速器
2.2 直綫加速器工作原理
參考文獻
第3章微波技術基礎
3.1 高頻傳輸綫的理論基礎
3.1.1 傳輸綫類型
3.1.2 電報方程
3.1.3 雙綫中波的傳播
3.1.4 雙綫中波的反射
3.1.5 雙綫的輸入阻抗
3.2 波導傳輸綫基礎理論
3.2.1 圓波導中的行波電磁場
3.2.2 方波導中的電磁場
3.2.3 波導中的臨界波長
3.2.4 波導中的功率傳輸和功率損耗
參考文獻
第4章電子直綫加速器中的電磁場
4.1 加速器中的行波電磁場
4.1.1 慢波加速結構——盤荷波導的提齣
4.1.2 慢波加速結構——盤荷波導中的電磁場
4.2 駐波加速結構中的電磁場
4.2.1 諧振腔概念的提齣
4.2.2 圓柱諧振腔的電磁場
4.2.3 圓柱諧振腔的諧振頻率
4.2.4 駐波加速腔中電磁場的求解
4.2.5 駐波加速結構介紹
4.3 加速結構中的主要微波特性參數
參考文獻
第5章帶電粒子在直綫加速器中的運動
5.1 動力學運動方程
5.1.1 帶電粒子運動的動力學微分方程
5.1.2 帶電粒子運動軌道方程
5.2 電子在直綫加速器中的縱嚮運動
5.2.1 聚束過程
5.2.2 縱嚮運動穩定性
5.3 電子在直綫加速器中的橫嚮運動
5.3.1 高能時帶電粒子的橫嚮運動
5.3.2 外加縱嚮聚焦磁場時帶電粒子的橫嚮運動
5.3.3 橫嚮運動的束流包絡綫方程
第6章電子槍
6.1 電子束的産生
6.1.1 熱電子發射
6.1.2 場緻發射
6.1.3 光緻電子發射
6.1.4 二次電子發射
6.1.5 鐵電體電子發射
6.2 電子束的引齣和成形
6.3 典型電子槍介紹
參考文獻
第7章電子直綫加速器物理設計
7.1 設計參數概述
7.2 加速結構中的場與微波功率的關係
7.2.1 行波直綫加速器中微波功率流方程
7.2.2 行波直綫加速器中的束流負載效應
7.2.3 駐波直綫加速器中的束流負載效應
7.3 聚束段設計
7.3.1 組閤型聚束器的加速器物理設計
7.3.2 分離型聚束器的加速器物理設計
7.4 加速段設計
7.5 聚焦係統設計
7.5.1 低能段聚焦係統設計
7.5.2 高能段聚焦係統設計
7.5.3 Hill方程的振幅-相位解的形式
7.5.4 聚焦元件的傳輸矩陣
7.5.5 聚焦係統設計實例
7.6 加速器各分係統設計要求
參考文獻
第8章電子直綫加速器舉例
8.1 200MeV電子直綫加速器概述
8.2 200MeV電子直綫加速器物理設計
8.2.1 聚束段設計
8.2.2 加速段設計
8.2.3 聚焦係統設計
8.3 加速器分係統設計
8.3.1 行波加速管
8.3.2 微波功率源係統
8.3.3 真空係統
8.3.4 準直係統
8.3.5 束流測量係統
8.3.6 控製係統
8.4 安裝調試運行
參考文獻
附錄A LCLS布局及主要參數
附錄B 矢量微分算符
附錄C 貝塞爾函數
附錄D 物理常數
附錄E 部分材料的電導率
附錄F 一些材料的介電常數和損失角
後記

穿越電磁之牆：探索粒子加速的奧秘在這本引人入勝的著作中，我們將一同踏上一場深入粒子加速領域的奇妙旅程。本書並非技術手冊，也非學院派的枯燥理論堆砌，而是旨在以清晰易懂的語言，為讀者揭示粒子加速器——這一現代科學研究和技術應用基石的背後邏輯與精妙設計。我們將從最基礎的物理原理齣發，逐步構建起對這些強大機器的深刻理解，讓您不僅知其然，更知其所以然。想象一下，我們生活在一個由基本粒子構成的宏觀世界，但其背後卻隱藏著一個更加微觀、更加活躍的領域。電子直綫加速器，正是我們窺探這個微觀世界、操控基本粒子能量、探尋物質本質的利器。它如同一個精密的“粒子跑道”，讓微小的電子在電磁場的驅動下，以驚人的速度奔跑、碰撞，從而産生我們前所未見的現象，揭示宇宙萬物運行的深層規律。第一站：電磁學的基石——粒子加速的驅動力要理解粒子加速器，首先必須對電磁學有基礎的認識。本書將帶領您迴顧那些塑造瞭我們現代科技的電場和磁場的基本概念。我們將探討電荷的性質，理解為何電荷會産生電場，以及電場如何對帶電粒子施加作用力，從而改變其運動狀態。牛頓第二定律在這裏將扮演關鍵角色，它解釋瞭力與加速度之間的直接關係——正是強勁的電場，如同無形的手，推動著電子不斷加速，直至接近光速。當然，僅僅依靠電場不足以實現高效的加速。磁場在這裏發揮著至關重要的作用。我們將深入解析磁場的産生，以及磁場如何與運動的電荷發生相互作用。在這裏，我們引入“洛倫茲力”這一核心概念。它揭示瞭磁場如何“彎麯”電子的運動軌跡，使其在特定的空間內反復穿越，從而在每一次穿越中都獲得能量的提升。這如同為電子設計瞭一條巧妙的“賽道”，引導它們在固定區域內不斷獲得動力，實現能量的指數級增長。我們會用形象的比喻和直觀的圖示，解釋靜電場加速、射頻加速等基本加速原理。您將理解，加速器並非簡單地將粒子“推”齣去，而是通過精妙設計的電場結構，將電能轉化為粒子的動能，如同為粒子注入源源不斷的能量。第二站：聚焦與導航——控製粒子的精確軌跡加速粒子隻是第一步，更具挑戰性的是如何精確地控製這些高速運動的粒子。想象一下，一群高速飛馳的子彈，如果缺乏精準的導引，它們將四散紛飛，無法形成有效的打擊。同樣，粒子加速器中的電子束也需要被“聚焦”和“導航”，以保證其能量、方嚮和分布的精確性。本書將介紹磁透鏡和電透鏡在聚焦粒子束中的關鍵作用。這些由磁場或電場構成的“透鏡”，能夠像光學透鏡處理光綫一樣，匯聚或分散電子束，使其保持細窄、集中的狀態。我們將探討不同類型的磁透鏡，例如四極磁鐵，以及它們如何通過産生梯度磁場來控製粒子束的橫嚮運動，防止粒子束擴散。同時，我們還將討論如何利用磁場來“引導”粒子束，使其沿著預設的直綫路徑前進。這本書將詳細闡述直綫加速器的設計原理，解釋為何它被稱為“直綫”加速器。我們將分析其基本結構，例如加速管的長度、加速腔的設計、以及如何通過周期性地施加電場脈衝來驅動粒子束。您將瞭解到，加速器內部的空間並非空無一物，而是充滿瞭精心設計的電磁結構，每一個細節都旨在最大化加速效率，並保證粒子束的穩定運行。第三站：能量的進階——從基礎到尖端一旦掌握瞭基本的加速和聚焦原理，我們便可以開始探索更高級的概念。本書將介紹不同類型的直綫加速器，以及它們在不同應用領域中所扮演的角色。我們將討論，為何不同的應用需要不同能量和不同特性的粒子束。例如，在科學研究領域，高能粒子加速器能夠産生前所未有的能量，用於撞擊物質，揭示原子核的結構、探索新的基本粒子，甚至模擬宇宙早期的高溫高密狀態。我們將以通俗易懂的方式，介紹這些研究的前沿進展，以及粒子加速器如何成為科學傢們探索未知世界的強大工具。同時，我們也關注粒子加速器在醫學領域的廣泛應用。您將瞭解到，直綫加速器如何被用於癌癥放射治療，精確地將高能粒子束瞄準腫瘤，摧毀癌細胞，同時最大限度地減少對周圍健康組織的損傷。本書將簡要介紹放療的基本原理，以及加速器在該技術中的核心地位。此外，我們還將涉及直綫加速器在工業領域的應用，例如材料改性、無損檢測等。通過對這些不同應用的介紹，讀者可以更直觀地感受到粒子加速器技術的強大生命力和廣泛潛力。第四站：設計的智慧——理論與實踐的融閤本書並非僅僅停留在原理的闡述，而是將理論與實踐相結閤，展現粒子加速器設計的智慧。我們將探討，在實際建造過程中，工程師們麵臨的挑戰以及他們是如何剋服這些挑戰的。從真空係統的設計，到高頻電力係統的供給，再到控製係統的精密調控，每一個環節都充滿瞭科學與工程的結晶。您將瞭解到，為何加速器內部需要達到極高的真空度，以防止粒子與空氣分子碰撞而損失能量。您也將瞭解到，如何通過高頻諧振腔産生強大的電磁場，為粒子提供持續的加速動力。本書還將觸及一些關鍵的設計考慮因素，例如束流的穩定性和安全性。我們如何保證粒子束在漫長的加速過程中保持穩定，不發生衰減或偏離？我們又如何設計安全防護措施，以確保操作人員和周圍環境免受高能粒子的影響？這些問題都將在本書中得到解答。第五站：未來的展望——加速器技術的無限可能粒子加速器技術並非一成不變，它仍在不斷發展和演進。本書的最後一站，我們將一起展望粒子加速器技術的未來。我們將探討下一代加速器的發展方嚮，例如更高能量、更高亮度、更緊湊化、以及更經濟化的設計。您將瞭解到，科學傢們正在研究新型的加速技術，例如激光粒子加速，以及這些新技術可能帶來的突破。同時，我們也關注粒子加速器在交叉學科領域的應用前景，例如在天文學、環境保護、信息技術等方麵的潛在價值。我們相信，隨著科學技術的不斷進步，粒子加速器將在未來扮演更加重要的角色，為人類社會的發展貢獻更多力量。結語《電子直綫加速器設計基礎》這本書，旨在為您打開一扇通往粒子加速世界的大門。它將帶您領略電磁學的魅力，感受工程設計的智慧，並激發您對科學探索的熱情。我們希望，通過閱讀本書，您能夠深刻理解粒子加速器的基本原理、設計思路以及其在現代科技中的重要意義，從而對這個充滿活力和潛力的領域産生濃厚的興趣。這是一場關於能量、粒子和宇宙奧秘的探索之旅，願您在這場旅程中收獲知識，激發靈感。

用戶評價

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，在翻開這本書之前，我以為直綫加速器的電子設計會是一片枯燥乏味的數學公式和電路圖的海洋。然而，這本書徹底顛覆瞭我的認知。作者的敘述風格非常獨特，他能夠將那些高深的理論知識，用一種非常生動有趣的方式呈現齣來。比如，在講解射頻功率傳輸時，他會用非常形象的比喻來解釋波導的原理，讓人一下子就能領會其中的精髓。而且，這本書不僅僅是理論的堆砌，更包含瞭大量的工程實踐經驗。書中有許多關於元器件的選型、布局、以及如何應對實際工程中可能遇到的各種問題，比如熱管理、電磁乾擾等，都給齣瞭非常實用的建議。我尤其喜歡書中的一些“陷阱”提示，作者會提前指齣一些新手容易犯的錯誤，並給齣規避的方法，這真的是非常貼心。雖然我的專業背景並不是電子工程，但通過閱讀這本書，我感覺自己對電子直綫加速器的設計有瞭一個全新的、更深刻的理解。這本書的價值不僅僅在於它所教授的技術知識，更在於它所傳遞的解決問題的方法論。

評分☆☆☆☆☆

在我看來，這本書不僅僅是一本關於電子直綫加速器設計的教材，更是一本關於工程思維和創新方法的啓迪之作。作者在講解復雜的設計問題時，總是能夠站在讀者的角度，用最易於理解的方式進行闡釋。我尤其對書中關於係統優化和故障排除的部分印象深刻。作者並沒有僅僅停留在理論層麵，而是結閤瞭大量的實際案例，詳細分析瞭在設計和調試過程中可能齣現的各種問題，並提供瞭行之有效的解決方案。例如，在講解射頻源穩定性控製時，作者詳細闡述瞭噪聲抑製和反饋迴路設計的重要性，並給齣瞭一些具體的電路圖和參數建議。這本書的內容涵蓋瞭從基礎概念到高級應用的全過程，對於想要在電子直綫加速器領域有所建樹的工程師和研究人員來說，無疑是一本極具價值的參考書。它不僅教會瞭我如何去設計，更教會瞭我如何去思考，如何去解決那些看似棘手的問題。閱讀這本書的過程，本身就是一種學習和提升。

評分☆☆☆☆☆

這本關於電子直綫加速器設計的書籍，給我的感覺就像是進入瞭一個精心構建的知識迷宮，而作者則是那個能夠引導你安全走齣迷宮的嚮導。我之前對直綫加速器瞭解不多，隻知道它大概的功能，但對其背後的電子設計原理一竅不通。這本書從最基礎的粒子加速原理講起，一步步深入到電子器件的選擇、電路的設計、電源係統的搭建，以及整個係統的優化和調試。最讓我驚喜的是，書中對不同類型電子元件在加速器設計中的作用和選型原則進行瞭非常細緻的闡述，比如高頻功率放大器的類型選擇，控製信號的生成與傳輸，以及如何保證整個係統的穩定性和可靠性。書中的很多圖錶都繪製得非常精細，甚至包含瞭PCB布局的建議，這對於實際操作來說是極為寶貴的。雖然我還沒有機會親手設計一個直綫加速器，但通過閱讀這本書，我仿佛已經經曆瞭一個完整的設計過程，對其中的每一個環節都有瞭清晰的認識。它不是一本讓你看瞭之後就能立即上手做項目的“速成手冊”，而是一本能夠讓你真正理解“為什麼”和“怎麼做”的“思想教科書”。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直就是我多年的尋覓！我一直在找一本能夠真正深入淺齣講解直綫加速器設計的書籍，尤其是對於需要按需印刷的電子版，之前接觸到的資料要麼過於理論化，要麼就是太偏重實際操作但缺乏理論深度。這本書的齣現，恰好彌補瞭這一空白。我特彆欣賞它在講解過程中，對於每一個設計參數的選擇和考量都給齣瞭充分的理由。它沒有迴避那些復雜的物理原理，比如電磁場分布、粒子束動力學，而是用非常清晰的圖示和類比，把這些抽象的概念變得觸手可及。更重要的是，它還結閤瞭現代電子設計工具的使用，讓讀者能夠更直觀地理解如何將理論轉化為實際的電路和係統。書中的一些案例分析，更是讓我看到瞭實際應用中的挑戰和解決方案，這對於我這種希望將所學知識應用到實際研發中的讀者來說，簡直是如獲至寶。從新手入門到進階學習，這本書的層次設計非常閤理，每個章節都像是在為讀者搭建更堅實的知識樓閣。我強烈推薦給所有對直綫加速器設計感興趣，尤其是希望深入理解其電子係統設計的朋友們。

評分☆☆☆☆☆

這本書對於想要深入研究電子直綫加速器設計的人來說，絕對是一部不可多得的寶典。我之前在網上搜集瞭許多零散的資料，但總是感覺不成體係，缺乏邏輯性。而這本書則將電子直綫加速器設計中的各個關鍵模塊，從前級的信號源産生，到後級的功率放大和傳輸，再到控製和監測係統，都進行瞭係統性的梳理和講解。作者在對每一個模塊進行講解時，都會追溯其背後的物理原理，然後詳細介紹實現這些功能的各種技術方案，並對不同方案的優缺點進行深入的對比分析。這讓我能夠根據具體的應用需求，做齣更明智的設計選擇。書中的一些關於阻抗匹配、駐波比控製、以及高壓絕緣設計等方麵的討論，都非常到位，並且提供瞭實用的計算公式和設計思路。我特彆欣賞作者在提到一些前沿技術時，也能將其與基礎原理相結閤，讓讀者既能瞭解最新的發展趨勢，又不失對根本的理解。這本書的厚度就足以說明其內容的豐富性和深度，但幸運的是，作者的寫作功底非常紮實，使得閱讀過程並不顯得枯燥，反而充滿瞭探索的樂趣。