Импеданс шунта - Shunt impedance

В физика ускорителя, сопротивление шунта это мера силы, с которой собственная мода резонансного радиочастота структура (например, в микроволновая печь ) взаимодействует с заряженными частицами по заданной прямой, обычно вдоль оси вращательной симметрии. Если не указано иное, термин, вероятно, будет относиться к продольное эффективное сопротивление шунта.

Есть несколько определения вариантов для условий сопротивление шунта и напряжение ускорения относящиеся к зависимости от времени прохождения.[1][2] Чтобы прояснить этот момент, на этой странице проводится различие между эффективный (включая коэффициент времени прохождения) и не зависящий от времени количества.

Продольный импеданс шунта

Для изготовления продольных Кулоновские силы которые складываются в (продольные) напряжение ускорения ${ Displaystyle scriptstyle V _ { parallel}}$, собственная мода резонатора должна возбуждаться, что приводит к рассеянию мощности ${ displaystyle scriptstyle P}$. Определение продольного эффективное сопротивление шунта, ${ displaystyle scriptstyle R}$, затем читается:^[2]

${ displaystyle R = { frac {| V _ { parallel} | ^ {2}} {P}}}$

с продольным эффективным напряжение ускорения ${ Displaystyle scriptstyle | V _ { parallel} |}$.

В не зависящий от времени импеданс шунта, ${ displaystyle scriptstyle R_ {0}}$, с не зависящим от времени напряжение ускорения ${ displaystyle scriptstyle V_ {0}}$ определено:^[2]

${ displaystyle R_ {0} = { frac {V_ {0} ^ {2}} {P}}.}$

Можно использовать фактор качества ${ displaystyle scriptstyle Q}$ заменить ${ displaystyle scriptstyle P}$ с эквивалентным выражением:

${ displaystyle R = Q { frac {| V _ { parallel} | ^ {2}} { omega W}},}$

где W - максимальная запасенная энергия. Поскольку добротность является единственной величиной в правильном члене уравнения, которая зависит от свойств стенки, величина ${ displaystyle scriptstyle { frac {R} {Q}}}$часто используется для дизайна полости, опуская сначала свойства материала (см. также коэффициент геометрии полости ).

Импеданс поперечного шунта

Когда частица отклоняется в поперечном направлении, определение импеданса шунта может быть использовано с заменой (продольного) ускоряющего напряжения поперечным эффективным напряжение ускорения с учетом поперечной кулоновской и Силы Лоренца.

${ Displaystyle R _ { perp} = { frac {| V _ { perp} | ^ {2}} {P_ {0}}} = Q { frac {| V _ { perp} | ^ {2}} { omega W}}}$

Это не обязательно означает изменение энергии частицы, поскольку частица также может отклоняться магнитными полями (см. Теорема Панофского-Венцеля ).

Угол поляризации

Поскольку поперечное отклонение может быть описано с помощью полярных координат, можно определить отклонение или угол поляризации, используя поперечные координаты. напряжение ускорения составные части. Полярные координаты используются, потому что можно складывать компоненты напряжения, такие как векторы, но не импедансы шунта.

Рекомендации