Simulación numérica de dinámica relativista de partículas cargadas en campos electromagnéticos empleando el método de Boris

Roderic Mòbil

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Simulación numérica de dinámica relativista de partículas cargadas en campos electromagnéticos empleando el método de Boris

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dc.contributor.advisor Gimeno Martínez, Benito
dc.contributor.advisor Esperante Pereira, Daniel
dc.contributor.author Martín-Luna, Pablo
dc.contributor.other Facultat de Física es_ES
dc.date.accessioned 2021-09-14T10:15:51Z
dc.date.available 2021-09-15T04:45:06Z
dc.date.issued 2020 es_ES
dc.date.submitted 15-07-2020 es_ES
dc.identifier.uri https://hdl.handle.net/10550/80299
dc.description.abstract Las aplicaciones basadas en la aceleración de partículas cargadas son muy diversas: colisionadores de partículas, estudios de la estructura molecular y atómica o de las propiedades de materiales, tratamientos contra el cáncer… Por ello, es necesario saber calcular cómo se mueven (y, en consecuencia, qué energía adquieren) estas partículas en presencia de campos electromagnéticos. De esta forma se podrá optimizar el diseño de la estructura aceleradora dependiendo del propósito final que tengan las partículas aceleradas. Vamos a implementar un algoritmo numérico (el método de Boris) que permite resolver numéricamente de forma sencilla la fuerza de Lorentz relativista. Utilizaremos este método para estudiar las trayectorias descritas por electrones al atravesar un solenoide finito con una densidad de corriente constante y, posteriormente, al caso ideal en el que solo tenemos un campo eléctrico oscilante temporalmente en el que demostraremos que, bajo ciertas condiciones, podemos obtener la trayectoria promedio a partir de la fuerza de Miller. Finalmente, aplicaremos el método de Boris para estudiar una estructura aceleradora real con geometría cilíndrica formada por 1.6 celdas. es_ES
dc.format.extent 29 p. es_ES
dc.language.iso es es_ES
dc.subject método de Boris es_ES
dc.subject simulación numérica es_ES
dc.subject dinámica relativista de electrones es_ES
dc.subject campo magnético de un solenoide es_ES
dc.subject fuerza ponderomotiva es_ES
dc.subject fuerza de Miller es_ES
dc.title Simulación numérica de dinámica relativista de partículas cargadas en campos electromagnéticos empleando el método de Boris es_ES
dc.type info:eu-repo/semantics/bachelorThesis es_ES
dc.description.abstractenglish The range of applications based on the acceleration of charged particles is very diverse: particle colliders, studies of molecular and atomic structure or material properties, cancer treatments... Therefore, we must know how to calculate the movement of particles (and, consequently, their energy) in the presence of electromagnetic fields. In this way, the design of the accelerator structure can be optimized depending on the final purpose of the accelerated particles. We will implement a numerical algorithm (the Boris method) that solves numerically the relativistic Lorentz’s force. We will use this method to study the trajectories described by electrons when they cross a finite solenoid with a constant current density and, subsequently, to the ideal case where we only have a temporarily oscillating electric field where we will demonstrate that, under certain conditions, we can obtain the average trajectory from Miller’s force. Finally, we will apply the Boris method to study a real accelerator structure with cylindrical geometry formed by 1.6 cells. es_ES
dc.embargo.terms 0 days es_ES


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