1 Introduction
The idea of a fixed field alternating gradient (FFAG) accelerator is not new. It was invented in the
1950s right after the alternating gradient (AG) synchrotron came out [1, 2]. Instead of using pulsed
magnets as in a synchrotron, FFAG accelerators use constant field magnets like cyclotrons. Unlike
cyclotrons, however, FFAGs rely on AG focusing so that the beam size can be much smaller. In the
literature [1], there are accelerators described as FFAG betatrons, FFAG cyclotrons and FFAG
synchrotrons. This is a little confusing and in these cases, FFAG refers merely to the focusing scheme
based on so-called cardinal conditions, which we discuss later. Here we use the terms “FFAG
accelerator” or “FFAG” to mean accelerators using the FFAG focusing scheme.
Although there was very active work at the Midwestern Universities Research Association
(MURA) from the early 1950s to the late 1960s, the activity stopped when particle physics chose AG
synchrotrons for its future tool. The idea of the FFAG was sound, but unfortunately it was not the best
accelerator for energy frontier research. An AG synchrotron used more compact magnets and it was
easier to obtain high output energy. Nevertheless, the research at MURA associated with the FFAG
developments introduced a mathematical formalism and many concepts that became common later in
accelerator physics. These include beam stacking, Hamiltonian theory of longitudinal motion,
colliding beams, effects of non-linear forces, modelling collective instabilities, use of digital
computers in design of orbits, proof of chaotic motion and synchrotron radiation rings. There are two
especially informative publications [3, 4] for those interested in a historical view of FFAG
developments. The former is free to download.
1 IntroductionThe idea of a fixed field alternating gradient (FFAG) accelerator is not new. It was invented in the1950s right after the alternating gradient (AG) synchrotron came out [1, 2]. Instead of using pulsedmagnets as in a synchrotron, FFAG accelerators use constant field magnets like cyclotrons. Unlikecyclotrons, however, FFAGs rely on AG focusing so that the beam size can be much smaller. In theliterature [1], there are accelerators described as FFAG betatrons, FFAG cyclotrons and FFAGsynchrotrons. This is a little confusing and in these cases, FFAG refers merely to the focusing schemebased on so-called cardinal conditions, which we discuss later. Here we use the terms “FFAGaccelerator” or “FFAG” to mean accelerators using the FFAG focusing scheme.Although there was very active work at the Midwestern Universities Research Association(MURA) from the early 1950s to the late 1960s, the activity stopped when particle physics chose AGsynchrotrons for its future tool. The idea of the FFAG was sound, but unfortunately it was not the bestaccelerator for energy frontier research. An AG synchrotron used more compact magnets and it waseasier to obtain high output energy. Nevertheless, the research at MURA associated with the FFAGdevelopments introduced a mathematical formalism and many concepts that became common later inaccelerator physics. These include beam stacking, Hamiltonian theory of longitudinal motion,colliding beams, effects of non-linear forces, modelling collective instabilities, use of digitalcomputers in design of orbits, proof of chaotic motion and synchrotron radiation rings. There are twoespecially informative publications [3, 4] for those interested in a historical view of FFAGdevelopments. The former is free to download.
การแปล กรุณารอสักครู่..

1
บทนำความคิดของสนามลาดสลับคงที่(FFAG) เร่งไม่ใหม่ มันถูกคิดค้นในปี 1950 หลังจากการไล่ระดับสีสลับ (AG) ซินโครออกมา [1, 2]
แทนการใช้ชีพจรแม่เหล็กในขณะที่ซินโครการเร่ง FFAG ใช้สนามแม่เหล็กคงเหมือน cyclotrons
ซึ่งแตกต่างจาก
cyclotrons แต่ FFAGs พึ่งพาเอจีมุ่งเน้นเพื่อให้ขนาดลำแสงที่สามารถจะมีขนาดเล็กมาก ในวรรณคดี [1] มีเร่งอธิบายว่า betatrons FFAG, cyclotrons FFAG และ FFAG synchrotrons นี่คือความสับสนเล็ก ๆ น้อย ๆ และในกรณีเหล่านี้ FFAG หมายเพียงเพื่อมุ่งเน้นโครงการที่อยู่บนพื้นฐานของสิ่งที่เรียกว่าเงื่อนไขที่พระคาร์ดินัลซึ่งเราจะหารือในภายหลัง ที่นี่เราใช้คำว่า "FFAG เร่ง" หรือ "FFAG" หมายถึงการเร่งใช้ FFAG มุ่งเน้นโครงการ. แม้จะมีการทำงานที่ใช้งานมากในมิดเวสต์ของมหาวิทยาลัยวิจัยสมาคม(MURA) จากปี 1950 ในช่วงต้นถึงปลายทศวรรษที่ 1960, กิจกรรมหยุดเมื่อ ฟิสิกส์ของอนุภาคเลือกเอจีsynchrotrons เครื่องมือในอนาคต ความคิดของ FFAG คือเสียง แต่โชคร้ายที่มันไม่ได้ดีที่สุดคันเร่งสำหรับการวิจัยชายแดนพลังงาน ซินโครเอจีใช้แม่เหล็กขนาดกะทัดรัดมากขึ้นและมันก็เป็นเรื่องง่ายที่จะได้รับพลังงานผลผลิตสูง อย่างไรก็ตามการวิจัยที่ MURA ที่เกี่ยวข้องกับ FFAG พัฒนาเปิดตัวแบบทางคณิตศาสตร์และแนวความคิดหลายอย่างที่กลายเป็นเรื่องธรรมดาในภายหลังในฟิสิกส์คันเร่ง เหล่านี้รวมถึงซ้อนคานทฤษฎีของการเคลื่อนไหวมิลยาวคานชน, ผลกระทบของกองกำลังที่ไม่ใช่เชิงเส้น, การสร้างแบบจำลองความไม่เสถียรรวมการใช้งานของดิจิตอลคอมพิวเตอร์ในการออกแบบของวงโคจรหลักฐานของการเคลื่อนไหววุ่นวายและซินโครแหวนรังสี มีสองสิ่งพิมพ์โดยเฉพาะอย่างยิ่งข้อมูล [3, 4] สำหรับผู้ที่สนใจในมุมมองทางประวัติศาสตร์ของ FFAG การพัฒนา อดีตเป็นอิสระที่จะดาวน์โหลด
การแปล กรุณารอสักครู่..
