Calcolatore di potenza degli acceleratori e perdite di sincrotrone

Gli elettroni di LEP2 a 104,5 GeV con raggio di curvatura di 3096 m perdono circa 3,4 GeV per giro. I protoni di LHC a 7 TeV con raggio di 2804 m perdono circa 6,7 keV per giro. Calcola perdita di energia, potenza irradiata ed energia critica dei fotoni del tuo fascio.

Energia totale E = gamma mc²; p = sqrt(E² − m²c⁴)/c; p[GeV/c] = 0,2998 B[T] rho[m]. Il modello isomagnetico usa lo stesso raggio per tutti i dipoli, senza radiazione dei dispositivi di inserzione. Stima la radiazione di un fascio, non il consumo elettrico dell’impianto. L’energia critica usa l’approssimazione ultrarelativistica.

U0 = e² beta³ gamma⁴/(3 epsilon0 rho); per elettroni ultrarelativistici, U0[keV] ≈ 88,46 E⁴[GeV]/rho[m]. P[MW] = U0[keV] I[mA] × 10⁻⁶; Ec = (3/2) hbar c gamma³/rho; f = beta c/C.

Perdite di sincrotrone di anelli noti

Confronti calcolati per i soli dipoli usando il raggio indicato, anziché perdite totali misurate. I valori FCC-ee si riferiscono alla configurazione CDR. Gli anelli con raggi dipolari variabili richiedono un integrale di radiazione.

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