name: Разработка и моделирование элементов резонансных ускоряющих структур методом эквивалентных схем
keyword_list: УВМ ввод мощности МСР МЭС метод связанных резонаторов метод эквивалентных схем СВЧ ЛУЭ УЗЧ ускорители заряженных частиц
abstract: Краткое содержание работы.
  1.Проблема, рассматриваемая в диссертации 
  2.Актуальность работы
  3.Результаты
  4.Научная новизна
  5.Практическая ценность
  6.Рекомендации к использованию
  
  1. Диссертация Мациевского С.В. является законченной научно-исследовательской работой, посвящённой разработке и применению метода эквивалентных схем для моделирования элементов резонансных ускоряющих структур.
  2. Актуальность работы обусловлена требованием снижения стоимости и времени разработки элементов ускоряющих структур промышленных и научных ускорителей заряженных частиц.
  3. Наиболее существенные научные результаты диссертации, полученные лично Мациевским С.В., состоят в следующем:
  - Разработана программа расчёта резонаторов и цепочек связанных резонаторов с произвольными электродинамическими характеристиками ячеек, построенная на основе метода эквивалентных схем, позволяющая без больших затрат машинных ресурсов и времени проводить моделирование и оптимизацию ускоряющих структур на стоячей и бегущей волнах с большим количеством ячеек с учётом связи как с соседними, так и с удалёнными ячейками; с учётом устройств связи с подводящим трактом, соединительных трактов. Проведена экспериментальная проверка разработанных алгоритмов и программ на макете группирователя на стоячей волне.
  - Предложен и реализован метод моделирования переходных процессов в секциях на стоячей и бегущей волнах с возможностью учёта связи с соседними и удалёнными ячейками.
  - Проведён анализ системы питания гибридного линейного ускорителя электронов с группирующей секцией на стоячей волне и ускоряющей секцией на бегущей волне при различных токах пучка и длинах секций. Сформулированы требования к секциям гибридного линейного ускорителя электронов, обеспечивающие устойчивую работу генератора.
  - Предложена схема устройства ввода мощности в сверхпроводящий полуволновый резонатор с широким диапазоном рабочего тока пучка, обеспечивающая существенное снижение механических напряжений в керамическом СВЧ окне.
  4. Научная новизна работы подтверждается тем, что автором написана и апробирована программа расчёта и оптимизации ускоряющих резонаторов и цепочек связанных резонаторов, не требующая для расчётов больших затрат машинных ресурсов и времени.
  Достоверность Достоверность результатов численного моделирования обеспечивается использованием многосторонне апробированного программного обеспечения, сравнением результатов расчётов, проведённых различными программами, сравнением расчётов тестовых моделей со справочными данными и результатами измерений электродинамических характеристик макетов устройств.
  Достоверность математических выкладок обеспечивается проверкой при помощи библиотек символьного вычисления, а также сравнения результатов расчётов с тестовыми моделями.
  5.Практическая значимость работы состоит в следующем:
  - Разработанная и верифицированная программа численного расчёта резонаторов и цепочек связанных резонаторов на стоячей и бегущей волнах позволяет значительно ускорить разработку ускорителей заряженных частиц за счёт использования метода эквивалентных схем. Алгоритм позволяет моделировать ускоряющие структуры с учётом связи соседних и удалённых ячеек. Код зарегистрирован в реестре программ для ЭВМ. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2018664631, дата регистрации 20.11.2018.
  - Обоснованы требования к системе питания гибридного линейного ускорителя электронов, состоящего из секций на стоячей и бегущей волнах, обеспечивающие устойчивую работу установки. Использование рассмотренной схемы питания позволяет эффективно использовать СВЧ мощность за счёт сокращения времени заполнения секции на стоячей волне мощностью. Результаты проведённого исследования характеристик ускоряющей секции с энергиями пучка около 10 МэВ позволили разработать технический проект гибридного линейного ускорителя электронов в S-диапазоне с импульсным током пучка порядка 0,1 А.
  - Разработано устройство ввода мощности для сверхпроводящего полуволнового резонатора коллайдера NICA. Устройство обеспечивает более эффективное, чем в устройствах с фиксированной антенной, использование СВЧ мощности. Предложенная конструкция со скользящими контактами снижает механические напряжения в керамическом СВЧ окне, тем самым повышая надёжность устройства. Разработанное устройство предполагается к использованию в инжекторе ионного коллайдера NICA.
  6. Результаты, полученные в диссертационной работе использовалась в следующих организациях: МИФИ, ОИЯИ (имеется акт о внедрении), НПП «Корад» (имеется акт о внедрении) и рекомкендуются к применению в ККСНИ, РНЦ «КИ» и др.
chairman_dissertation_council.name: Андрей
chairman_dissertation_council.surname: Кузнецов
chairman_dissertation_council.patronymic: Петрович
chairman_dissertation_council.position: Директор
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
chairman_dissertation_council.rank: Доцент
chairman_dissertation_council.wos_research_id: B-4739-2016
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 55387332700
chairman_dissertation_council.rinc_id: 42541
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0002-9875-805X
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Николай
organization_supervisor.surname: Каргин
organization_supervisor.patronymic: Иванович
organization_supervisor.position: Проректор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 47.31.31
rubrics.name: Циклические ускорители
rubrics.code: 47.31.29
rubrics.name: Линейные ускорители
oecds.code: 01.03.UP
oecds.name: PHYSICS, PARTICLES & FIELDS
speciality_codes.name: Физика пучков заряженных частиц и ускорительная техника
speciality_codes.code: 01.04.20
supervisors.fio: Собенин Н.П.
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Физика пучков заряженных частиц и ускорительная техника
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Павлов Ю.С.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Физика пучков заряженных частиц и ускорительная техника
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Фещенко А.В.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Физика пучков заряженных частиц и ускорительная техника
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Шведунов В.И.
opponents.scientific_degree: Кандидат физико-математических наук
opponents.speciality_code: Физика пучков заряженных частиц и ускорительная техника
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: НИЯУ МИФИ
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЯДЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ "МИФИ"
protection_organization.ogrn: 1037739366477
protection_organization.supervisor_name: МИХАИЛ
protection_organization.supervisor_surname: СТРИХАНОВ
protection_organization.supervisor_patronymic: НИКОЛАЕВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения
author_organization.short_name: НИЯУ МИФИ
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЯДЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ "МИФИ"
author_organization.ogrn: 1037739366477
author_organization.supervisor_name: МИХАИЛ
author_organization.supervisor_surname: СТРИХАНОВ
author_organization.supervisor_patronymic: НИКОЛАЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения