Estudio computacional de la aceleración auto-resonante de electrones en campos magnéticos variables en el tiempo (GYRAC)

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dc.contributor.advisorOrozco Ospino, Eduardo Alberto
dc.contributor.advisorDugar-Zhabon, Valeriy Dondokovich
dc.contributor.authorHernandez Quintero, Jose Alejandro
dc.date.accessioned2024-03-04T00:15:56Z
dc.date.available2018
dc.date.available2024-03-04T00:15:56Z
dc.date.created2018
dc.date.issued2018
dc.description.abstractEl mecanismo de aceleración giroresonante Gyrac, consiste en la aceleraci´on 2D de electrones por una onda transversal el´ectrica estacionaria polarizada circularmente y un campo magn´etico homog´eneo variable en el tiempo, para compensar el incremento del factor relativista durante la fase de aceleración. En este esquema, se presenta un mecanismo capaz de mantener la estabilidad de la fase en el régimen de aceleraci´on. En dicho mecanismo, propuesto por Golovanivsky, se deducen un conjunto de ecuaciones diferenciales que describen la evolución del factor relativista y la fase entre la velocidad de la partícula y el campo el´ectrico, utilizando un modelo anal´ıtico [9]. En este trabajo se realiz´o un estudio computacional del mecanismo Gyrac utilizando dos etapas: (i) solución numérica de las ecuaciones diferenciales propuestas por Golovanivsky, utilizando el método de Runge-Kutta de cuarto orden (RGKT4) y (ii) la soluci´on num´erica de la ecuaci´on relativista de NewtonLorentz, mediante el método de Boris, analizando la trayectoria, velocidad y energía del electr´on. En la segunda etapa se simuló la dinámica de una nube electr´onica bajo la interacción de un modo cil´ındrico TE111 y un campo magnético no homog´eneo y variable en el tiempo, producido por 4 bobinas. En este desarrollo se logró establecer una relación entre los parámetros de la bobina, como corriente y el campo magnético, tal que en la región de control de la cavidad los electrones inician en un estado de resonancia ciclotrónica. Finalmente se determinó el numero de electrones acelerados, identificando la región de inyección favorable para el sistema.
dc.description.abstractenglishThe gyration acceleration mechanism, Gyrac, consists of the 2D acceleration of electrons by a circular polarized stationary electric transverse wave and a homogeneous magnetic field variable in time, to compensate the increase of relativistic factor during the acceleration phase. In this scheme, a mechanism is presented capable of maintaining the phase stability of in the acceleration regime. In this mechanism, proposed by Golovanivsky, a set of differential equations are deduced that describe the evolution of the relativistic factor, the phase between the velocity of the particle, and the electric field. Using an analytical model [9]. In this work a computational study of the Gyrac mechanism was carried out using two stages: (i) numerical solution of the differential equations proposed by Golovanivsky, employing the Runge-Kutta method of fourth order (RGKT4), and (ii) the numerical solution of Newton-Lorentz relativistic equation, using the Boris method, analyzing the trajectory, velocity and electron’s energy. In the second stage, the dynamics of an electronic cloud were simulated under the interaction of a cylindrical mode TE 111, and a non-homogeneous magnetic field, variable over time, produced by 4 coils. In this development it was possible to establish a relationship between the parameters of the coil, such as current and the magnetic field, such that in the control region of the cavity the electrons start in a cyclotronic resonance state. Finally, the number of accelerated electrons was determined, identifying the injection region favorable for the system.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameFísico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/39496
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programFísica
dc.publisher.schoolEscuela de Física
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectGyrac
dc.subjectSimulación De Electrones
dc.subjectResonancia Ciclotrónica Electrónica
dc.subjectCavidad Resonante
dc.subjectAumento De Energía.
dc.subject.keywordGyrac
dc.subject.keywordSimulation Of Electrons
dc.subject.keywordElectronic Cyclotron Resonance
dc.subject.keywordResonance Cavity
dc.subject.keywordIncrease Of Energy
dc.titleEstudio computacional de la aceleración auto-resonante de electrones en campos magnéticos variables en el tiempo (GYRAC)
dc.title.englishComputational study of the auto-resonant acceleration of electrons in magnetic fields variable in time (gyrac)
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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