بررسی رفتار باریکه الکترونی در الکترومغناطیس های دوقطبی و چهارقطبی با نرم افزار cst

هدف طرح چشمه نور ایران، طراحی و ساخت یک شتابگر سنکروترون الکترونی با انرژی gev3 است، که علاوه بر ایجاد اولین آزمایشگاه مقیاس بزرگ برای تحقیقات و مطالعات بین رشته ای در ایران، امکان دستیابی به تکنولوژی طراحی و ساخت قطعات و تجهیزات شتابگرها را فراهم می آورد. حلقه انبارش این شتابگر دارای 100 دو قطبی، 320 چهار قطبی و 320 شش قطبی است. در این مقاله، ابتدا با استفاده از نرم افزار cst studio به شبیه سازی و بررسی رفتار باریکه الکترونی هنگام عبور از یک مغناطیس دو قطبی متمرکز کننده پرداخته شده و عوامل موثر بر عملکرد آن مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. برای اعتبارسنجی پاسخ نرم افزار، نتایج آن با محاسبات نظری مقیاسه شده است. بررسی ها نشان می دهد که نتایج به دست آمده از نرم افزار با نتایج محاسبات نظری در توافق خوبی هستند. در ادامه برای جلوگیری از پیچش باریکه و جلوگیری از اتلاف انرژی ذرات، مغناطیس متمرکز کننده با الکترومغناطیس چهار قطبی جایگزین شده است. نتایج به دست آمده از شبیه سازی نشان می دهد، استفاده از دو الکترومغناطیس چهار قطبی متوالی به حفظ شکل اولیه باریکه تاحد زیادی کمک نموده و از اتلاف انرژی جلوگیری کرده است.