Understanding the Physics of Particle Accelerators
Beschreibung
Produktdetails
This open access book introduces readers to the physics of particle accelerators, by means of beam dynamics simulations and exercises using the computer code ZGOUBI. The respective chapters are organized chronologically and trace the historical development of accelerators from electrostatic columns to storage rings, to the numerous variations on resonant acceleration and focusing techniques, while also addressing side aspects such as synchrotron radiation and spin dynamics.
The book offers computer simulations in which readers can manipulate, guide, and accelerate charged particles and particle beams in most types of particle accelerator. By performing these simulation exercises, they will acquire a deeper understanding of charged particle beam optics, accelerator physics and technology, as well as the why and how of when to use one technology or the other. These exercises guide readers through a virtual world of accelerator and beam simulations, and involve e.g. manipulating beams for cancer therapy, producing synchrotron radiation for condensed matter research, accelerating polarized ion beams for nuclear physics research, etc. In addition to acquiring an enhanced grasp of physics, readers will discover the basic theoretical and practical aspects of particle accelerators' main components: guiding and focusing magnets, radio-wave accelerating cavities, wigglers, etc.
Introduction.- Electrostatic Accelerator.- Linear Accelerator.- Classical Cyclotron.- Relativist Cyclotron.- Microtron.- Betatron.- Synchrocyclotron.- Weak Focusing Synchrotron.- Strong Focusing Synchrotron.- FFAG, Scaling.- Optical Elements.- Ancillary Tools.- Solutions.- Glossary.
Understanding the Physics of Particle Accelerators: Open-Access-Einstieg mit Simulationen (ZGOUBI)
Understanding the Physics of Particle Accelerators führt Dich in die Physik von Teilchenbeschleunigern ein – praxisnah über Beam-Dynamics-Simulationen und Übungen mit dem Computercode ZGOUBI. Statt nur Theorie zu lesen, lernst Du, wie sich geladene Teilchen in unterschiedlichen Beschleunigertypen führen, fokussieren und beschleunigen lassen. Das Buch ist Open Access und eignet sich besonders, wenn Du Dir systematisch Grundlagen in Accelerator Physics und Technologie erarbeiten willst. Über fairplace findest Du den Titel als Fachbuch für Studium und Forschung.
Besonderheiten / Qualität / Eigenschaften
Die Kapitel sind chronologisch aufgebaut und zeichnen die Entwicklung von Beschleunigern nach – von elektrostatistischen Anlagen über Linearbeschleuniger und Zyklotrone bis zu Synchrotronen und FFAG-Konzepten. Dabei werden auch wichtige Nebenaspekte wie Synchrotronstrahlung und Spin-Dynamik behandelt. Du bekommst nicht nur Begriffe, sondern ein Verständnis dafür, warum bestimmte Technologien eingesetzt werden und wie sich ihre Parameter auf den Strahl auswirken.
Ein klarer Pluspunkt sind die Übungen: Du kannst virtuelle Experimente durchführen, Strahlen manipulieren und typische Anwendungen nachvollziehen – etwa in der Krebstherapie, bei der Erzeugung von Synchrotronstrahlung für Materialforschung oder bei polarisierten Ionenstrahlen in der Kernphysik. Zusätzlich erklärt das Buch die Hauptkomponenten von Beschleunigern (Magnete, RF-Kavitäten, Wigglers) und liefert mit Lösungen und Glossar eine gute Lernstruktur.
Qualität und Langlebigkeit
Als Lehr- und Übungsbuch ist der Inhalt langfristig nutzbar: Grundlagen zu Beschleunigertypen, optischen Elementen und Strahldynamik bleiben über Jahre relevant und lassen sich immer wieder als Referenz heranziehen. Durch die Kombination aus Theorie, Simulation und Aufgaben eignet sich der Titel sowohl zum Selbststudium als auch als Begleitliteratur in Lehrveranstaltungen. Exakte Angaben zu Maßen oder Gewicht sind in den vorliegenden Produktdaten nicht enthalten; rechne mit einem typischen wissenschaftlichen Buchformat.
Herkunft: Zum konkreten Herstellungs- oder Produktionsort dieser Ausgabe liegen in den bereitgestellten Informationen keine belastbaren Nachweise vor.
Kauf- oder Nutzungstipp
Wenn Du an einer Hochschule in Vorarlberg oder im Bodenseeraum Physik oder Ingenieurwissenschaften studierst, plane die Lektüre als Lernpfad: Bearbeite pro Woche einen Beschleunigertyp und führe die zugehörigen Simulationen direkt mit. Besonders effektiv ist es, nach jeder Übung drei Dinge zu notieren: Ziel (was soll der Strahl tun?), Stellschrauben (welche Parameter änderst Du?) und Ergebnis (welche Strahlqualität erreichst Du?).
Erhältlich bei fairplace
Dieses Produkt wird von Buchschatz in dessen eigenem Sortiment geführt und über unseren Marktplatz zur Verfügung gestellt. fairplace tritt hierbei nicht als Einkäufer oder Bestimmer des Sortiments auf. Wir verstehen uns als unabhängige, kuratierte Plattform, die Transparenz schafft: Bevor ein Artikel bei uns gelistet wird, validieren wir lediglich, ob er unseren definierten Standards an Materialgüte und Nutzwert entspricht. Die Auswahl der Produkte liegt in der Verantwortung unserer Partner, während fairplace die Einhaltung der Qualitäts-Leitplanken sicherstellt.
- Vorteile: Open Access, Lernen über Simulationen (ZGOUBI), klare Systematik von Grundlagen bis Anwendungen
- Typische Einsatzbereiche: Selbststudium, Lehrveranstaltungen zu Accelerator Physics, Übungsbetrieb mit Simulationen, Einstieg in Beam Dynamics
- Zielgruppen: Studierende (Physik/Ingenieurwesen), PhD-Studierende, Forschende mit Bezug zu Beschleunigern
- Eigenschaften: Lehrbuch mit Übungen, Lösungen und Glossar, historisch-chronologischer Aufbau
Fragen zu Understanding the Physics of Particle Accelerators
- Was ist Understanding the Physics of Particle Accelerators?
- Das Buch ist ein Open-Access-Lehrbuch, das die Physik von Teilchenbeschleunigern über Simulationen und Übungen mit ZGOUBI erklärt. Du lernst damit Strahldynamik, Beschleunigertechnologien und zentrale Komponenten praxisnah kennen.
- Woher stammt Understanding the Physics of Particle Accelerators?
- Understanding the Physics of Particle Accelerators wird von internationalen Partnern nach hohen Qualitätsstandards gefertigt. Wir bei fairplace haben dieses Produkt bewusst ausgewählt, da es unseren hohen Ansprüchen an Materialgüte und Langlebigkeit entspricht.
- Wie wird Understanding the Physics of Particle Accelerators hergestellt / verwendet?
- Du verwendest das Buch am besten im Wechsel aus Lesen und Rechnen/Simulieren: Erst die Grundlagen eines Beschleunigertyps verstehen, dann die ZGOUBI-Übungen durchführen und die Effekte von Magneten, RF-Kavitäten und optischen Elementen beobachten. So baust Du Schritt für Schritt ein belastbares Verständnis für Beam Dynamics und Technologieentscheidungen auf.
- Was macht Understanding the Physics of Particle Accelerators bei fairplace besonders?
- Das Besondere ist unser zweistufiges Vertrauensmodell: Während der Händler eigenverantwortlich entscheidet, welche Produkte er in sein Sortiment aufnimmt, fungiert fairplace als Prüfinstanz. Wir validieren jedes Angebot anhand unserer Kriterien für Qualität und Langlebigkeit. So stellen wir sicher, dass nur Produkte auf unserem Marktplatz erscheinen, die unseren hohen Anforderungen gerecht werden, auch wenn sie nicht direkt aus der Region stammen.
- Für wen ist Understanding the Physics of Particle Accelerators geeignet?
- Geeignet ist das Buch für Dich, wenn Du Teilchenbeschleuniger verstehen oder mit Strahldynamik arbeiten willst – im Studium, in der Forschung oder beim Einstieg in acceleratornahe Projekte. Es passt sowohl für theoretisch Interessierte als auch für alle, die über Simulationen praktisch lernen möchten.