On the consideration of interactions in the structures forming the axially symmetric beams of charged particles

В работе рассматривается задача расчета кулоновского поля пучка заряженных частиц в системах инжекции. Для расчета внутреннего поля пучка применяются численный и аналитический методы решения краевой задачи для уравнения Пуассона. Численный метод заключается в решении методом сеток уравнения Пуассона для потенциала поля пучка с граничными условиями на электродах ускоряющей структуры, учитывающими реальную геометрию структуры. Для аналитического метода аксиально-симметричный пучок заряженных частиц представляется набором кольцевых цилиндров. В каждом цилиндре поперечная плотность заряда пучка предполагается постоянной, а продольная плотность моделируется тригонометрическим полиномом. Для каждого кольцевого цилиндра аналитически решается уравнение Пуассона с граничными условиями для потенциала в металлической трубе постоянного радиуса. Для аналитического метода расчета внутреннего поля предложен эффективный алгоритм с использованием параллельных вычислений. Библиогр. 11 назв. Ил. 4. Табл. 1.