Thermo- And Fluid-Dynamic Processes in Diesel Engines 2 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Whitelaw, J. H./ Payri, Francisco/ Arcoumanis, C./ Desantes, J. M./ THIESEL 2002 CONFERENCE

出品人:

页数:516

译者:

出版时间:

价格:255

装帧:HRD

isbn号码:9783540201878

丛书系列:

图书标签:

• Diesel Engines
• Thermo-Fluid Dynamics
• Combustion
• Engine Modeling
• Heat Transfer
• Fluid Mechanics
• Spray Atomization
• Turbulence
• Engine Performance
• Alternative Fuels

好的，这是一份关于《高能粒子加速器设计与应用》的详细图书简介，旨在提供丰富的专业信息，并且不提及您提供的原书名或相关主题： --- 《高能粒子加速器设计与应用》 第一章：粒子加速器基础理论与历史沿革 本书的开篇将系统梳理高能物理加速器领域的基础理论框架。我们将从电磁场理论在粒子束流控制中的应用出发，深入探讨相对论性粒子动力学在加速过程中的关键方程。内容涵盖洛伦兹力在磁铁和电场中的精确计算，以及束流稳定性的基本判据，例如青牛-克劳斯稳定性准则。 历史回顾部分，我们将追溯早期静电加速器（如范德格拉夫加速器）的局限性，并详述回旋加速器（Cyclotron）和同步回旋加速器（Synchrocyclotron）从原理到实践的演进。重点分析了同步加速原理的突破性意义，以及它如何为兆电子伏特（MeV）到吉电子伏特（GeV）量级的能量拓展铺平了道路。此外，本章还将介绍早期质子同步加速器（如布鲁克海文国家实验室的Cosmotron）在验证基本粒子理论中的历史功绩。 第二章：加速器核心技术与元件设计 本章是全书的技术核心，聚焦于现代大型加速器系统中的关键物理和工程组件。 2.1 磁铁系统设计与优化： 详细解析了用于束流传输和聚焦的磁铁类型。对超导磁体技术进行了深入探讨，包括铌钛（NbTi）和铌三锡（Nb3Sn）材料的选择、低温冷却系统（如超流氦的应用）的设计参数，以及临界电流密度对磁场稳定性的影响。对于弯转磁铁的磁场均匀度要求和制造公差进行了严格的规范阐述。此外，还涵盖了四极和六极磁铁在束流横向控制（传输线中的聚焦/散焦效应）中的作用。 2.2 高频加速腔与功率传输： 阐述了利用射频（RF）电磁场加速带电粒子的物理机制。内容涉及漂移管结构、穿越时间因子（Transit Time Factor）的校正，以及高Q值腔体的设计，以最小化电阻损耗。重点分析了超导腔体技术在提高加速梯度和降低运行成本方面的最新进展，包括表面处理技术（如高温烘烤和等离子体处理）以抑制涡流和二次电子发射。功率耦合系统（如直流注入器、高功率固态功放或速调管阵列）的稳定性和相位控制精度也是本章的重点。 2.3 束流诊断与反馈控制： 成功的加速器运行依赖于对束流状态的实时、精确监测。本章介绍了一系列先进的诊断工具，包括：电荷量测量（Beam Current Transformers, BCT）、束流位置监测器（Beam Position Monitors, BPMs）的感应原理、束轮廓测量（如极化荧光屏幕和激光束剖析技术），以及束流能散和横向相空间测量的设备（如发射度测量装置）。重点讨论了基于数字信号处理（DSP）的快速反馈回路，用以校正束流的漂移和低频振荡。 第三章：束流动力学与稳定性控制 本章深入探讨了高强度束流在加速器中表现出的复杂动力学行为，这是保证高亮度运行的关键。 3.1 横向和纵向稳定性： 细致分析了横向（径向和垂直）的相空间动力学，包括横向聚焦的稳定区域（山形图分析）。对纵向（能量和相位）的同步振荡进行了详尽的解析，特别是对于低频和高频的振荡模式的识别和抑制。 3.2 空间电荷效应与集体效应： 当粒子密度极高时，粒子间的静电相互作用（空间电荷效应）变得不可忽略。本章详细讨论了库仑效应如何影响束流的有效光学函数和发射度。集体效应部分，聚焦于束不稳定性，如阻抗不稳定性（Beam Breakup, BBU）和阻抗不匹配导致的反馈振荡。针对这些问题，提出了诸如束流稀疏化、非线性校正和宽带阻尼技术。 3.3 束流注入与捕获： 描述了将预加速的粒子束注入到主环同步加速器或储存环的物理过程。重点分析了多圈注入的技术挑战，包括孔径匹配、束流相位空间匹配以及注入过程中的辐射损耗控制。 第四章：加速器在科研与应用中的前沿实践 本章将视野拓展到先进加速器的实际应用领域，展示了加速器技术对现代科学与工业的深远影响。 4.1 质子与重离子加速器： 探讨了用于核物理研究和癌症治疗（质子和重离子束流疗法）的加速器系统。详细介绍了医疗加速器中的剂量输运计算、束流聚焦的布雷格峰整形技术，以及快速扫描磁场的同步控制要求。 4.2 自由电子激光（FEL）与光源技术： 深入分析了利用高能电子束流产生高亮度、高相干性辐射（X射线）的原理。本章解释了超导射频技术如何助力产生极低发射度的电子束，并详细论述了波荡器（Undulator）的结构设计和磁场梯度对辐射光谱的影响。 4.3 工业应用与新技术： 涵盖了加速器在材料改性、同位素生产、辐射消毒以及微电子束光刻中的具体应用案例。讨论了紧凑型加速器（如微波电子直线加速器）向工业领域部署的工程挑战与解决方案。 第五章：加速器系统集成与未来展望 本书的结语部分聚焦于大型加速器项目的复杂集成、环境控制和可持续运行策略，并展望了下一代加速器技术的研发方向。我们将讨论真空系统的超高真空要求（$10^{-10}$ 托以下）、远程操作与维护（ROV/Robotics）的策略，以及辐射防护和人员安全规范。最后，本章展望了等离子体透镜、等离子体驱动的加速技术（Plasma Wakefield Acceleration）等前沿领域，它们有望将加速梯度的数量级提升至前所未有的水平。 --- 读者对象： 物理学、核工程、电子工程、材料科学等相关专业的高年级本科生、研究生，以及从事加速器设计、建造和运行的专业工程师与科研人员。 全书特点： 理论与工程实践紧密结合，覆盖了从基础物理原理到尖端技术应用的完整知识体系。通过大量的工程实例和数值分析，确保读者能够掌握实际操作所需的深度知识。

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