Моделирование динамики поляризованных протонов в электростатических накопительных кольцах

Малость электрического дипольного момента элементарных частиц (дейтронов или протонов) приводит к необходимости обеспечения длительной эволюции пучка ($10^9$ оборотов) для накопления статистических данных. С целью разработки оптимальной структуры ускорителя следует провести численные эксперименты по эволюции поляризованного пучка на протяжении $10^{12}$ шагов интегрирования. Более того, специфика рассматриваемых динамических систем приводит к необходимости учитывать дополнительные ограничения (симплектичность, сохранение энергии) на протяжении указанного количества шагов интегрирования. В данной работе продемонстрирована необходимость сохранения горизонтальной поляризации пучка в задаче поиска электрического дипольного момента. Проведено моделирование поведения поляризованного пучка в электростатических накопительных кольцах. Рассмотрены различные методы численного решения уравнения Томаса–Баргманна–Мишеля–Телегди, а также приведены аналитические выкладки. Для численного моделирования спин-орбитальной динамики движения частиц использованы разные программы. Установлено, что время декогеренции спина может быть увеличено до нескольких тысяч секунд при наличии специальным образом сформированных дефлекторов с необходимыми секступольными полями. Библиогр. 17 назв. Ил. 4.