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第一章　引言1

1.1 引言1

1.2　束的概念2

1.3　带电粒子束的一些应用4

1.4　书写方法和符号说明8

1.5　关于物理基础的说明10

第二章　束流光学和聚焦系统12

2.1　引言12

2.2　轴对称系统14

2.2.1　引言·布希定理14

2.2.2　近轴方程17

2.2.3　成像·放大30

2.2.4　透镜的若干一般性质33

2.2.5　静电透镜36

2.2.6　磁透镜42

2.2.7　轴对称透镜中的像差44

2.2.8　球面像差48

2.2.9　色差49

2.2.2　注和参考文献50

2.3　二维系统51

2.3.1　带状束51

2.3.2　带状透镜53

2.4.1 引言54

2.3.3　注和参考文献54

2.4　具有两个对称平面的系统54

2.4.2　四极透镜56

2.5　具有一个对称平面和曲轴的系统60

2.5.1　引言60

2.5.2　边缘聚焦61

2.5.3　电子感应加速器式聚焦63

2.5.4　有色散的系统68

2.R.4-5　注和参考文献72

2.6　曲线带状束73

2.7.1 引言75

2.7　加速器轨道理论75

2.7.2　交变梯度（“强”）聚焦76

2.7.3　闭合轨道的存在·共振79

2.7.4　动量密集和负质量84

2.7.5　非线性效应87

2.7.6　方位角调变的固定场90

2.7.7　径向和垂直运动之间的线性耦合92

2.7.8　方位角磁场的电子感应加速器·强线性耦合的一个例子94

2.7.9　非线性引起的耦合·一个简单的例子97

2.7.10　轨迹、轨道和聚焦·若干一般性意见98

2.R.6-7　注和参考文献99

2.8.1 引言101

2.8　随时间变化场中的聚焦101

2.8.2　纵向聚焦和相位稳定性102

2.8.3　相振荡的径向偏移和能量偏移·绝热阻尼109

2.8.4 关于相聚焦的结论性意见和对某些固有假定的评论111

2.8.5　随时间变化场中的横向聚焦·回旋加速器中的应用112

2.8.6　直线加速器中的横向聚焦113

2.8.7　交变相位聚焦115

2.8.8　注和参考文献115

第三章　具有自身场的层流束流117

3.1 引言117

3.2.2　无限大磁场中的圆柱形束流119

3.2.1 引言119

3.2　各类流的特征119

3.2.3　平面二极管125

3.2.4　圆柱形束流的发射129

3.2.5　带状束流132

3.2.6　无外加场的束流的性质132

3.2.7　均匀层流的箍缩138

3.2.8　均匀磁场中均匀的圆柱形束流的平衡状态140

3.2.9　实际的中性化束流146

3.3　轴向磁场中空间电荷束的近轴方程150

3.3.1　实心束流150

3.4.1 空心的和平面的布里渊流153

3.4　另一些类型的空间电荷流153

3.4.2　椭圆形束和椭圆形布里渊流157

3.4.3　轴向速度为零的空心层流161

3.4.4 电子感应加速器聚焦场中的层流162

3.4.5　静电约束的流163

3.5　周期性系统中的空间电荷164

3.6　研究空间电荷流的流体动力学方法167

3.R　注和参考文献172

第四章　无碰撞的非层流束174

4.1 引言174

4.2　哈密顿形式和刘潍定理174

4.3.1　发射度的定义·亮度180

4.3　发射度概念180

4.3.2　相幅变量和束的匹配185

4.3.3　卡普钦恩斯基和弗拉特米尔斯基分布192

4.3.4　周期性系统中的相幅变量194

4.3.5　线性自身场效应·自收缩束196

4.3.6　卡普钦恩斯基和弗拉特米尔斯基方程198

4.3.7　用简化变量表示的完整的近轴包络方程199

4.3.8　非线性光学系统·发射度增长199

4.3.9　具有非线性自身场力的系统205

4.4.1　引言·束和等离子体206

4.R.1-3　注和参考文献206

4.4　热分布206

4.4.2　压力、温度和发射度209

4.4.3　有限温度的聚焦束213

4.4.4　均匀外部线性聚焦场中的匹配束213

4.4.5 自聚焦束·贝内特箍缩216

4.4.6　具有一定发射速度的平面二极管220

4.4.7　一般的线性外聚焦系统中的束222

4.4.8　束斑中由于源的热速度而引起的电流密度的限制229

4.4.9　限制束斑大小的诸因素的一般概述232

4.R.4　注和参考文献236

4.5.1　引言237

4.5　环形束和圆柱形电流片237

4.5.2　没有器壁时电子感应加速器型场中的环形束239

4.5.3　有器壁时的电子感应加速器型场中的环形束·Q漂移245

4.5.4　圆柱形电流片249

4.5.5　环形束和圆柱形电流片的绝热变化·电子感应加速器2∶1条件254

4.5.6　正交场流257

4.R.5　注和参考文献258

4.6　更普遍的方法·符拉索夫方程259

4.6.1　引言259

4.6.2　自洽平衡的确定262

4.6.3　哈默和罗斯托克的相对论性束263

4.R.6　注和参考文献271

第五章　散射束或耗散束272

5.1 引言272

5.2　束流在本底气体或等离子体中的多次散射273

5.3　存在聚焦时的多次散射278

5.4　储存环中束粒子之间的散射281

5.5　有限温度束的一些性质282

5.6　博尔施效应284

5.7 电子冷却288

5.8　逃逸电子形成的束289

5.9　巴得克的相对论性自约束束290

5.10 电子同步加速器和电子储存环中的辐射效应295

5.11 结束语301

第六章　束流中的波和不稳定性302

6.1　引言302

6.2　无界等离子体中的波303

6.2.1　引言303

6.2.2　稳态的冷等离子体中的波304

6.2.3　等离子体的表面波311

6.2.4　静态中性化本底中漂移等离子体的稳态性质313

6.2.5　冷漂移等离子体中的纵波315

6.2.6　两个或两个以上流动等离子体321

6.2.7　等离子体流的连续区·朗道阻尼326

6.R.2　注和参考文献330

6.3　有限截面束流中的纵波331

6.3.1　引言331

6.3.2　由导体管壁围绕的圆柱形束流中的纵波332

6.3.3　有离子的、导体管壁紧贴束流的圆柱形束338

6.3.4　具有任意壁阻抗和正或负质量的圆柱形系统344

6.3.5　对讨论加速器时所用符号的一些注解350

6.3.6　具有连续速度分布和朗道阻尼的圆柱形系统351

6.3.7　与传播结构存在弱耦合的圆柱形束流·简正模359

6.3.8　约束流的动态功率定理365

6.3.9　行波管和反向波振荡器369

6.3.10　纵向束-离子体相互作用377

6.R.3　注和参考文献379

6.4 横波380

6.4.1 引言380

6.4.2　丝状束流、相干的电子感应加速器振荡和回旋加速器波382

6.4.3　阻性介质中丝状波的行为383

6.4.4　加速器中的横向不稳定性388

6.4.5　束流和行波间的横向相互作用·“束流散失”396

6.4.6　横向双流不稳定性397

6.R.4.1-6　注和参考文献400

6.4.7　层流近轴束流中的轴对称横波401

6.4.8　非涡旋状束流上的表面波406

6.4.9　具有有限旋度的束流上的波410

6.4.10　多极和高阶横波415

6.4.11　无界等离子体中的横向束-等离子体相互作用415

6.4.12　束-等离子体相互作用的进一步讨论417

6.4.13　层流束中切变引起的不稳定性420

6.R.4.7-13　注和参考文献426

6.5　群聚束流中的动力学现象426

6.5.1 引言426

6.5.2　尾迹场429

6.5.3　刚性束团近似431

6.5.4　群聚束团不稳定性的一般处理方法432

6.R.5　注和参考文献435

6.6　结束语436

附录1　均匀磁场中粒子在旋转坐标系内观察到的场438

附录2 由最小作用原理推导近轴方程439

附录3　具有曲线轴的带状束的近轴方程441

附录4　非线性对谐波振荡周期的影响444

附录5　耦合模理论446

附录6　与丝状束上的横波有关的能量448

符号表451

参考文献460