npeЯдерная физика и инжинирингNuclear Physics and Engineering2079-56292079-5637МИФИ10.56304/S2079562922050207npe-71Research ArticleМатематическое моделирование в ядерных технологияхMathematical Modeling in Nuclear TechnologiesМодернизированная программа расчета импеданса связи элементов вакуумного тракта BeamImpedance2DxModernized Program for the Vacuum Chamber Coupling Impedance Calculation BeamImpedance2DxКаминскийВ. И.KaminskiiV. I.

Москва, 115409 

Moscow, 115409 

МациевскийС. В.MatsievskiyS. V.

Москва, 115409 

Moscow, 115409 

MatsievskiySV@gmail.comРащиковВ. И.RashikovV. I.

Москва, 115409 

Moscow, 115409 

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”РоссияNational Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)Russian Federation202331122023146550556Copyright © Каминский В.И., Мациевский С.В., Ращиков В.И., 20232023Каминский В.И., Мациевский С.В., Ращиков В.И.Kaminskii V.I., Matsievskiy S.V., Rashikov V.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://npe.elpub.ru/jour/article/view/71

При разработке источников синхротронного излучения большое внимание уделяется исследованию нестабильностей пучка, ограничивающих его эмиттанс и время жизни. Одним из источников нестабильностей является возбуждение электромагнитных полей пучком в неоднородностях вакуумной камеры. Количественной характеристикой взаимодействия пучка с камерой является импеданс связи. В данной статье описано проведенное обновление программы BeamImpedance2D, ускоряющее расчет резистивного импеданса камеры за счет использования комплексного представления чисел и распределения расчетов между машинами вычислительного кластера. Приводится результат расчета импедансов реальной геометрии вакуумной камеры и ее аппроксимации.

During synchrotron source development much attention is devoted to beam instability, which limits beam emittance and lifetime. One of the sources of beam instability is the electromagnetic field excitation in the vacuum chamber heterogeneous regions. The quantitative characteristic of the beam-chamber interaction is the coupling impedance. This paper describes modernization of the program BeamImpedance2D, which accelerates resistive impedance calculations by unitizing complex equation forms and distributed calculations among the computation cluster nodes. Comparison between calculations of the real vacuum chamber and its approximation are presented.

импеданс связинаведенные потенциалынакопительное кольцоcoupling impedanceinduced potentialsstorage ringReferencesMounet N., Biancacci N., Amorim D. Impedance-Wake2D: Beam Impedance Calculation Program. 2021. https://twiki.cern.ch/twiki/bin/view/ABPComputing/ImpedanceWake20Mounet N., Biancacci N., Amorim D. Impedance-Wake2D: Beam Impedance Calculation Program. 2021. https://twiki.cern.ch/twiki/bin/view/ABPComputing/ImpedanceWake20Mounet N. and Métral E. // Proc. 46th ICFA Advanced Beam Dynamics Workshop on High-Intensity and High-Brightness Hadron Beams. 2010. P. 353.Mounet N. and Métral E. // Proc. 46th ICFA Advanced Beam Dynamics Workshop on High-Intensity and High-Brightness Hadron Beams. 2010. P. 353.Migliorati M., Palumbo L., Zannini C., Biancacci N., Vaccaro V.G. // Phys. Rev. Accel. Beams. 2019. V. 22. P. 121001.Migliorati M., Palumbo L., Zannini C., Biancacci N., Vaccaro V.G. // Phys. Rev. Accel. Beams. 2019. V. 22. P. 121001.Niedermayer U., Boine-Frankenheim O., De Gersem H. // Phys. Rev. ST Accel. Beams. 2015. V. 18 (3). P. 032001.Niedermayer U., Boine-Frankenheim O., De Gersem H. // Phys. Rev. ST Accel. Beams. 2015. V. 18 (3). P. 032001.Alnaes M. et al. // Arch. Numer. Software. 2015. V. 3 (100). P. 9.Alnaes M. et al. // Arch. Numer. Software. 2015. V. 3 (100). P. 9.Matsievskiy S. BeamImpedance2Dx: Beam Impedance Calculation Library. 2021. https://gitlab.com/matsievskiysv/bi2d.Matsievskiy S. BeamImpedance2Dx: Beam Impedance Calculation Library. 2021. https://gitlab.com/matsievskiysv/bi2d.Open MPI: Open Source High Performance Computing. 2021. https://www.open-mpi.org/Open MPI: Open Source High Performance Computing. 2021. https://www.open-mpi.org/White S. // Proc. Int. Particle Accelerator Conf. (IPAC'17). Geneva, Switzerland, 2017. JACoW. 2017. No. 8. P. 3063. hptts://jacow.org/ipac2017/papers/wepiko58.pdfWhite S. // Proc. Int. Particle Accelerator Conf. (IPAC'17). Geneva, Switzerland, 2017. JACoW. 2017. No. 8. P. 3063. hptts://jacow.org/ipac2017/papers/wepiko58.pdf

The authors declare that there are no conflicts of interest present.