First version

fuodorov · Jan 31, 2024 · 45df57f · 45df57f
1 parent 5f387e5
commit 45df57f
Show file tree

Hide file tree

Showing 26 changed files with 245 additions and 120 deletions.
diff --git a/biblio.bib → bibliography.bib b/biblio.bib → bibliography.bib
@@ -7,8 +7,6 @@ @phdthesis{AnnenkovThesis2019
 	url = {https://inp.nsk.su/images/diss/Annenkov_disser.pdf},
 	year = {2019}
 }
-
-
 @article{Annenkov2020,
 	author = {Annenkov, V. V. and Volchok, E. P. and Timofeev, I. V.},
 	doi = {10.3847/1538-4357/abbef2},
@@ -21,7 +19,6 @@ @article{Annenkov2020
 	volume = {904},
 	year = {2020}
 }
-
 @article{Annenkov2019,
 abstract = {In this paper, electromagnetic emissions produced by a beam-plasma system are investigated using particle-in-cell simulations for the particular case when the typical transverse size of both the 100 keV electron beam and the produced plasma channel is comparable to the radiation wavelength. The interest in this regime of beam-plasma interaction is associated with highly efficient generation of electromagnetic waves near the plasma frequency harmonics that has been recently observed in laboratory experiments on the GOL-3 mirror trap. It has been found that the radiation power only from the vicinity of the doubled plasma frequency in these experiments can reach 1% of the total beam power. Subsequent theoretical and simulation studies have shown that the most likely candidate for explaining such efficient generation of electromagnetic radiation is the mechanism of a beam-driven plasma antenna based on the conversion of the most unstable plasma oscillations on a longitudinal density modulation of plasma ions. In this paper, we investigate how effectively this mechanism can work in a real experiment at the GOL-3 facility, when a thin subrelativistic electron beam gets a large angular spread due to compression by a magnetic field, and the gas into which it is injected has macroscopic density gradients.},
 archivePrefix = {arXiv},
@@ -57,3 +54,53 @@ @article{Annenkov2018
 volume = {25},
 year = {2018}
 }
+@article{Louson,
+  title={The physics of charged-particle beams},
+  author={Lawson, John David},
+  year={1977}
+}
+@article{UltraSAM,
+  title={ULTRASAM-2D code for simulation of electron guns with ultra high precision},
+  author={Ivanov, AV and Tiunov, MA},
+  journal={Proceeding of EPAC-2002, Paris},
+  pages={1634--1636},
+  year={2002}
+}
+@techreport{ASTRA,
+  title={Recent improvements to the ASTRA particle tracking code},
+  author={Flottmann, Klaus and Lidia, Steven and Piot, Philippe},
+  year={2003},
+  institution={Lawrence Berkeley National Lab.(LBNL), Berkeley, CA (United States)}
+}
+@inproceedings{SLANS,
+  title={An interactive code SUPERLANS for evaluation of RF-cavities and acceleration structures},
+  author={Myakishev, DG and Yakovlev, VP},
+  booktitle={Conference Record of the 1991 IEEE Particle Accelerator Conference},
+  pages={3002--3004},
+  year={1991},
+  organization={IEEE}
+}
+@inproceedings{DEAP,
+  title={Deap: A python framework for evolutionary algorithms},
+  author={De Rainville, Fran{\c{c}}ois-Michel and Fortin, F{\'e}lix-Antoine and Gardner, Marc-Andr{\'e} and Parizeau, Marc and Gagn{\'e}, Christian},
+  booktitle={Proceedings of the 14th annual conference companion on Genetic and evolutionary computation},
+  pages={85--92},
+  year={2012}
+}
+@online{KENV,
+  author={Vyacheslav Fedorov},
+  title={{KENV} Kapchinsky Envelope code},
+  year={2019},
+  url={https://github.com/fuodorov/kenv},
+  urldate={2023-04-28}
+}
+@article{Logatchev2011,
+author = {Logatchev, Pavel and Malyutin, Dmitriy and Starostenko, A.},
+year = {2011},
+month = {01},
+pages = {1-27},
+title = {Application of a low-energy electron beam as a tool of nondestructive diagnostics of intense charged-particle beams},
+volume = {51},
+journal = {Instruments and Experimental Techniques},
+doi = {10.1134/S0020441208010016}
+}
diff --git a/main.tex b/main.tex
@@ -10,7 +10,7 @@
 \Department{ФИЗИКИ УСКОРИТЕЛЕЙ}%название кафедры
 \MagProg{ФИЗИКА УСКОРИТЕЛЕЙ}%магистерская программа (нужно только для ВКР маристров)
 \Format{научно-исследовательский формат}%или проектно-исследовательский формат
-\title{Шаблон выпускной квалификационной работы}%заголовок курсовой
+\title{Создание программного комплекса для расчета динамики частиц во внешних электромагнитных полях}%заголовок курсовой
 \author{Федорова Вячеслава Васильевича}%ФИО автора в родительном падеже полностью
 
 
@@ -25,7 +25,7 @@
 \KeyWords{Физика ускорителей, численное моделирование, kenv, redpic \LaTeXe}%ключевые слова
 
 
-\RefSource{biblio}%название файла с библиографией
+\RefSource{bibliography.bib}%название файла с библиографией
 \SetPDFmeta%установить метаданные pdf файла
 
 %\makeatletter
@@ -48,16 +48,22 @@
 
 }
 
-%\Definitions%определения, используемые в работе. Формально в ГОСТе такой пункт есть, реально в дипломной его использовать особого смысла нет
-\input{src/texts/Introduction}%Введение
-\input{src/texts/Chapter}%глава основной части
-\input{src/texts/ThisTemplate}%об этом шаблоне
-\input{src/texts/Conclusion}%Заключение
+\input{src/texts/abbreviations}%определения, используемые в работе. Формально в ГОСТе такой пункт есть, реально в дипломной его использовать особого смысла нет
 
-\References%вставка библиографии. Если библиография не появляется после вёрстки -- вручную запустите bibtex dipTemp.tex
+\input{src/texts/introduction}%Введение
+
+\chapter{KENV}
+\input{src/texts/envelope_equations}%Введение
+\input{src/texts/simulation}%Введение
+\input{src/texts/genetic_envelope}%Введение
+
+\chapter{REDPIC}
+\input{src/texts/difference_scheme}
 
-%Приложения (если вдруг нужны)
-\input{src/texts/Appendix1}
+\input{src/texts/conclusion}
+
+\References%вставка библиографии. Если библиография не появляется после вёрстки -- вручную запустите bibtex dipTemp.tex
 
+\input{src/texts/appendix}%Приложения (если вдруг нужны)
 
 \end{document}
diff --git a/src/figures/binpW.pdf b/src/figures/binpW.pdf
diff --git a/src/figures/fig09.pdf b/src/figures/fig09.pdf
diff --git a/src/figures/fig10.pdf b/src/figures/fig10.pdf
diff --git a/src/figures/fig2.pdf b/src/figures/fig2.pdf
diff --git a/src/figures/genetic_envelope_bw.png b/src/figures/genetic_envelope_bw.png
diff --git a/src/figures/genetic_envelope_for_presentation.png b/src/figures/genetic_envelope_for_presentation.png
diff --git a/src/figures/lia_1_bw.png b/src/figures/lia_1_bw.png
diff --git a/src/figures/lia_2_bw.png b/src/figures/lia_2_bw.png
diff --git a/src/figures/lia_3_bw.png b/src/figures/lia_3_bw.png
diff --git a/src/figures/lia_4_bw.png b/src/figures/lia_4_bw.png
diff --git a/src/figures/lia_for_presentation.png b/src/figures/lia_for_presentation.png
diff --git a/src/texts/Abstract.tex b/src/texts/Abstract.tex
diff --git a/src/texts/Chapter.tex b/src/texts/Chapter.tex
diff --git a/src/texts/Conclusion.tex b/src/texts/Conclusion.tex
diff --git a/src/texts/Introduction.tex b/src/texts/Introduction.tex
diff --git a/src/texts/ThisTemplate.tex b/src/texts/ThisTemplate.tex
diff --git a/src/texts/Abbreviations.tex → src/texts/abbreviations.tex b/src/texts/Abbreviations.tex → src/texts/abbreviations.tex
diff --git a/src/texts/Appendix1.tex → src/texts/appendix.tex b/src/texts/Appendix1.tex → src/texts/appendix.tex
@@ -21,12 +21,3 @@
 	\end{center}
 \end{table}
 Ссылка на таблицу в Приложении: Таблица~\ref{tab:GOST3}
-
-\begin{figure}[h]
-	\centering
-	\includegraphics[width=0.45\linewidth]{fig2.pdf}
-	\caption{Одна картинка по центру размером 0.45 длины строки}
-	\label{fig:App1}%ссылка на картинку
-\end{figure}
-
-Ссылка на картинку в Приложении: Рисунок~\ref{fig:App1}
diff --git a/src/texts/conclusion.tex b/src/texts/conclusion.tex
@@ -0,0 +1,11 @@
+\Conclusion
+
+В работе представлены результаты моделирования транспортировки пучка в ускорителе с помощью различных кодов.
+Разработан KENV на основе решения уравнения Капчинского-Владимирского.
+С помощью KENV и генетического алгоритма удалось восстановить огибающую электронного пучка.
+Получено хорошее совпадение для огибающей в 15-ти метровом ускорительном тракте в сравнении с PIC~кодом ASTRA, программой UltraSAM.
+Высокая скорость счета KENV, во много раз превосходящая ASTRA и UltraSAM,
+позволила создать интерактивный интерфейс для настройки и проводки электронного пучка в более длинных и сложных ускорителях в режиме реального времени.
+Это существенно облегчило их настройку, сократив число тестовых импульсов и тем самым увеличило производительность и срок службы установок.
+
+Исходный код KENV был оформлен в качестве python-библиотеки и загружен на Github.