A novel approach to the problem of beamlines development for high-current electron beam is put forward. An electron bunch is considered as a set of independently moving uniformly charged emittanceless slices with different currents, energies, and initial conditions. This locally cold beam model is accurate enough for space charge dominated beams if the bunch length in the center-of-mass system is much bigger than its transverse size. The model permits effective numerical maximization of the acceptance of a beamline to a beam, which parameters are known only approximately, and reliable prediction of beam loss. A simulation code implemented this approach is described. Some examples of existing and designed beamlines are presented.
Предложен новый подход к задаче разработки сильноточных электронно-оптических каналов. Сгусток частиц рассматривается как набор независимо движущихся поперечных сечений (слоев) без эмиттанса с разными токами, энергиями, размерами и наклонами. Такая модель локально холодного сгустка достаточно точна для пучка с преобладанием собственного заряда, если длина сгустка в сопровождающей системе координат много больше его поперечных размеров. Эта модель позволяет эффективно численно максимизировать акцептанс электронно-оптического канала для пучка с приблизительно известными параметрами и достаточно надежно предсказать потери частиц в канале. Описан разработанный на основе такого подхода код. Рассмотрены примеры спроектированных при помощи него каналов.
