thesis.tex

\documentclass[a5paper,10pt]{extreport}
\usepackage[english,russian]{babel}
\usepackage{latexsym,mathrsfs}
\usepackage{stmaryrd}
\usepackage{amsthm,amsfonts,amssymb,amsmath}
\usepackage{geometry}
\usepackage[pdftex]{graphicx}

\geometry{top=17mm}  \geometry{bottom=20mm}
\geometry{left=17mm} \geometry{right=17mm}
\linespread{1.0}
\parindent=5mm

\begin{document}

\pagestyle{empty}

\noindent
УДК 621.384.6.01

\begin{center}
\textbf{Создание программного комплекса для расчета динамики частиц во внешних электромагнитных полях}
\bigskip

В.В.~Федоров

Новосибирский государственный университет\\
Институт ядерной физики им.~Г.И.~Будкера СО РАН, Новосибирск
\end{center}

Создание программного комплекса для расчета динамики частиц во внешних электромагнитных полях является актуальной задачей,
обусловленной необходимостью глубокого понимания процессов, происходящих в сильноточных электронных и ионных пучках в ускорителях.
В рамках данной работы были разработаны и исследованы две части программного комплекса: KENV и REDPIC, каждая из которых решает свои специфические задачи.

В первой части работы, посвященной KENV, была разработана модель на основе уравнений огибающей для эллиптического пучка с распределением Капчинского-Владимирского.
Этот подход позволил существенно ускорить процесс расчетов, сохраняя при этом достаточную точность по сравнению с PIC-кодами и экспериментальными данными.
Основные задачи данной части включали в себя разработку соответствующего кода, сравнение полученных результатов с альтернативными методами моделирования,
а также применение алгоритмов машинного обучения для восстановления огибающей пучка.

Вторая часть работы, REDPIC, фокусируется на кинетическом описании динамики пучков с использованием уравнений Власова-Максвелла.
Данный подход позволяет детально анализировать структуру распределения частиц в фазовом пространстве, что является ключевым для понимания коллективных взаимодействий в пучках.
Разработанный код, представляя пучок в ускорителе как ансамбль макрочастиц, реализует численную релятивистскую разностную схему, которая приближает систему уравнений Власова-Максвелла во втором порядке точности.

Обе части программного комплекса демонстрируют важность комплексного подхода к моделированию динамики частиц и открывают новые перспективы для исследования различных процессов в электронных и ионных пучках в ускорителях.
Результаты данной работы могут быть использованы для оптимизации параметров ускорительных комплексов, а также для разработки новых методик управления пучками частиц.

\smallskip

\begin{center}
Научный руководитель "--- канд.~физ.-мат.~наук Д.А.~Никифоров
\end{center}



\end{document}