From Tracking Code to Analysis: Generalised Courant-Snyder Theory for Any Accelerator Model

این کتاب نظریه‌ای را نشان می‌دهد که به خوبی برای کدهای ردیابی مناسب است، که نویسنده در طول سال‌ها آن را توسعه داده است. کدهای ردیابی در حال حاضر نقش اصلی را در طراحی و عملکرد شتاب دهنده های ذرات ایفا می کنند. این تئوری به طور کامل گام به گام با معادلات و کدهای واقعی توضیح داده شده است که خواننده می تواند با کامپایلرهای آزادانه در دسترس آنها را گردآوری و اجرا کند.

در این کتاب، نویسنده یک رویکرد دقیق بر اساس نقشه های محدود "s" را دنبال می کند. ، زیرا تا زمانی که کدهای رهگیری در مرکز طراحی شتاب دهنده باقی بمانند، این امر طبیعی تر است. ماهیت سلسله مراتبی نرم افزار سلسله مراتبی را تحمیل می کند که نظریه اغتشاش مبتنی بر نقشه را بالاتر از هر روش دیگری قرار می دهد. رویکرد مبتنی بر نقشه، شاید به طرز متناقضی، در نهایت امکان اجرای الگوریتم های Deprit-Guignard-Schoch را بیشتر از هر چیزی که در ادبیات استاندارد یافت می شود، می دهد. این سلسله مراتب روش ها یک انتخاب شخصی نیست: به طور منطقی از کدهای ردیابی بارگیری شده با یک بسته جبری سری توان کوتاه ناشی می شود.

پس از تعریف انتزاعی و مختصر کد ردیابی، نویسنده بیشتر شتاب دهنده را به تصویر می کشد. تئوری اغتشاش با استفاده از یک کد واقعی: PTC. این کتاب ممکن است مانند یک کتابچه راهنمای PTC به نظر برسد. با این حال، خواننده تشویق می شود تا ابزارهای دیگر را نیز کشف کند. وجود یک کد واقعی تضمین می کند که خوانندگان ابزاری خواهند داشت که با آن می توانند درک خود را آزمایش کنند. کدها و نمونه‌ها از سایت‌های مختلف در دسترس خواهند بود زیرا PTC در MAD-X (CERN) و BMAD (Cornell) است.

This book illustrates a theory well suited to tracking codes, which the author has developed over the years. Tracking codes now play a central role in the design and operation of particle accelerators. The theory is fully explained step by step with equations and actual codes that the reader can compile and run with freely available compilers.

In this book, the author pursues a detailed approach based on finite “s”-maps, since this is more natural as long as tracking codes remain at the centre of accelerator design. The hierarchical nature of software imposes a hierarchy that puts map-based perturbation theory above any other methods. The map-based approach, perhaps paradoxically, allows ultimately an implementation of the Deprit-Guignard-Schoch algorithms more faithful than anything found in the standard literature. This hierarchy of methods is not a personal choice: it follows logically from tracking codes overloaded with a truncated power series algebra package.

After defining abstractly and briefly what a tracking code is, the author illustrates most of the accelerator perturbation theory using an actual code: PTC. This book may seem like a manual for PTC; however, the reader is encouraged to explore other tools as well. The presence of an actual code ensures that readers will have a tool with which they can test their understanding. Codes and examples will be available from various sites since PTC is in MAD-X (CERN) and BMAD (Cornell).