The Influence of Longitudinal Space Charge Fields on the Modulation Process of Coherent Electron Cooling

The initial modulation in the scheme for Coherent electron Cooling (CeC) rests on the screening of the ion charge by electrons. However, in a CeC system with a bunched electron beam, inevitably, a long-range longitudinal space charge force is introduced. For a relatively dense electron beam, its force can be comparable to, or even greater than the attractive force from the ions. Hence, the influence of the space charge field on the modulation process could be important. If the 3-D Debye lengths are much smaller than the extension of the electron bunch, the modulation induced by the ion happens locally. Then, in that case, we can approximate the long-range longitudinal space charge field as a uniform electric field across the region. As detailed in this paper, we developed an analytical model to study the dynamics of ion shielding in the presence of a uniform electric field. We solved the coupled Vlasov-Poisson equation system for an infinite anisotropic electron plasma, and estimated the influences of the longitudinal space charge field to the modulation process for the experimental proof of the CeC principle at RHIC.Comment: 23 pages, 11 figures, single colum

Digital demodulator of the quadrature amplitude modulation signals

In this paper, the digital algorithm and the device for the demodulation of the quadrature amplitude modulation signals are considered. The fundamental advantages of our approach are simple hardware implementation, minimal number of arithmetic operations required over the signal period as well as the potential interference immunity in the presence of Gaussian noise. The expressions have been found for the error probability and their inaccuracy has been estimated. By means of the statistical simulation methods, the practical interference immunity of the introduced demodulator, together with the influence of phase locking errors have been tested. The introduced demodulator can be implemented either as a device independent from the programmable logic devices, or as an installation unit of the receiver equipment

Free Electron Lasers and High-Energy Electron Cooling.

Cooling intense high-energy hadron beams remains a major challenge in modern accelerator physics. Synchrotron radiation of such beams is too feeble to provide significant cooling: even in the Large Hadron Collider (LHC) with 7 TeV protons, the longitudinal damping time is about thirteen hours. Decrements of traditional electron cooling decrease rapidly as the high power of beam energy, and an effective electron cooling of protons or antiprotons at energies above 100 GeV seems unlikely. Traditional stochastic cooling still cannot catch up with the challenge of cooling high-intensity bunched proton beams--to be effective, its bandwidth must be increased by about two orders-of-magnitude. Two techniques offering the potential to cool high-energy hadron beams are optical stochastic cooling (OSC) and coherent electron cooling (CEC)--the latter is the focus of this paper. In the early 1980s, CEC was suggested as a possibility for using various instabilities in an electron beam to enhance its interaction with hadrons (i.e., cooling them). The capabilities of present-day accelerator technology, Energy Recovery Linacs (ERLs), and high-gain Free-Electron Lasers (FELs), finally caught up with the idea and provided the all necessary ingredients for realizing such a process. In this paper, we discuss the principles, and the main limitations of the CEC process based on a high-gain FEL driven by an ERL. We also present, and summarize in Table 1, some numerical examples of CEC for ions and protons in RHIC and the LHC

Філософська предметність маркетингового управління в освіті

The highest value for the philosophical problems of education should consider introducing within the philosophical foundations of marketing management methodology for systematic consideration of education as a social subject­object process, which is based on needs. Philosophy of Education in the face of marketing philosophy and management philosophy got a good theoretical and methodological framework for the synthesis of market interpretations educational development and the development of fundamental issues about the role of education in post­industrial society as a generator of social development. The main aspect of marketing regulation of educational realm of the public institutions today is to improve the quality of education as a basis for the growth of human potential. In determining the directions of philosophical and educational analysis of marketing management in education must be taken into account and general methodological integrative relations philosophy, philosophy of education, philosophy, management and marketing philosophy and substantive features of marketing management, by socio­cultural specificity of the educational sphere. Paradigmatic status of philosophy of education in relation to marketing management in education programming it appears in forms of social activities are implemented through educational transformation in determining the paradigmatic foundations of strategic management of education, and many other determining influence. The philosophical and methodological aspects of marketing management in education are a component of the philosophy of education. This is explained primarily by the nature of philosophical and educational knowledge, which focuses on the development of scientific foundations for the development of modern society education. The theoretical and methodological connection of the philosophical study of marketing management in education and philosophy of education is provided primarily by the integrity of the social reality, which they reflect. This reality is the formation of a postindustrial society with a new system of values and priorities of social development, within which education and marketing acquire the character of systemic mechanisms for ensuring its human-centric reorientation.Найбільше значення для філософського розгляду проблем освіти має привнесення у межах філософських засад маркетингового управління методології системного розгляду освітньої діяльності як соціального суб’єкт­об’єктного процесу, в основі якого лежить задоволення потреб. Філософія освіти в особі філософії маркетингу та філософії управління отримала хорошу теоретико­методологічну базу як для синтезу ринкових інтерпретацій освітнього розвитку, так і розробки фундаментальних проблем щодо ролі освіти у постіндустріальному суспільстві як генератора соціального розвитку. Основним аспектом маркетингового регулювання освітньої царини з боку державних інститутів на сьогодні є підвищення якості освіти як основа росту людського потенціалу. При визначенні напрямів філософсько­освітнього аналізу маркетингового управління в освіті мають бути взяті до уваги і загальнометодологічні інтегративні зв’язки філософії, філософії освіти, філософії управління та філософії маркетингу, а також предметні особливості маркетингового управління, визначені соціокультурною специфікою розвитку освітньої сфери. Парадигмальний статус філософії освіти стосовно маркетингового управління в освіті проявляється  в програмуванні нею форм соціальної діяльності, через які реалізуються освітні трансформації, і в визначенні парадигмальних основ стратегічного управління освітою, і в багатьох інших детермінуючих впливах.Найбільше значення для філософського розгляду проблем освіти має привнесення у межах філософських засад маркетингового управління методології системного розгляду освітньої діяльності як соціального суб’єкт­об’єктного процесу, в основі якого лежить задоволення потреб. Філософія освіти в особі філософії маркетингу та філософії управління отримала хорошу теоретико­методологічну базу як для синтезу ринкових інтерпретацій освітнього розвитку, так і розробки фундаментальних проблем щодо ролі освіти у постіндустріальному суспільстві як генератора соціального розвитку. Основним аспектом маркетингового регулювання освітньої царини з боку державних інститутів на сьогодні є підвищення якості освіти як основа росту людського потенціалу. При визначенні напрямів філософсько­освітнього аналізу маркетингового управління в освіті мають бути взяті до уваги і загальнометодологічні інтегративні зв’язки філософії, філософії освіти, філософії управління та філософії маркетингу, а також предметні особливості маркетингового управління, визначені соціокультурною специфікою розвитку освітньої сфери. Парадигмальний статус філософії освіти стосовно маркетингового управління в освіті проявляється  в програмуванні нею форм соціальної діяльності, через які реалізуються освітні трансформації, і в визначенні парадигмальних основ стратегічного управління освітою, і в багатьох інших детермінуючих впливах

Advances in coherent electron cooling

N/

Gatling gun: high average polarized current injector for eRHIC

This idea was originally developed in 2001 for, at that time, an ERL-based (and later recirculating-ring) electron-ion collider at JLab. Naturally the same idea is applicable for any gun requiring current exceeding capability of a single cathode. ERL-based eRHIC is one of such cases. This note related to eRHIC was prepared at Duke University in February 2003. In many case photo-injectors can have a limited average current - it is especially true about polarized photo-guns. It is know that e-RHIC requires average polarized electron current well above currently demonstrated by photo-injectors - hence combining currents from multiple guns is can be useful option for eRHIC

Gatling gun: high average polarized current injector for eRHIC

This idea was originally developed in 2001 for, at that time, an ERL-based (and later recirculating-ring) electron-ion collider at JLab. Naturally the same idea is applicable for any gun requiring current exceeding capability of a single cathode. ERL-based eRHIC is one of such cases. This note related to eRHIC was prepared at Duke University in February 2003. In many case photo-injectors can have a limited average current - it is especially true about polarized photo-guns. It is know that e-RHIC requires average polarized electron current well above currently demonstrated by photo-injectors - hence combining currents from multiple guns is can be useful option for eRHIC

Philosophic-educational intelligence analysis as a subject of marketing management

Філософія освіти створює концептуально­методологічні передумови для поширення на сферу маркетингового управління в освіті як її складову загальних закономірностей розвитку наукового знання. Маркетинговеуправління в освіті полегшує собі реалізацію соціоцентричних принципів, адаптуючи до своїх потреб соціоцентричні пріоритети, розроблені в межах філософії освіти.  Найбільш значимим фактором соціального розвитку стала здатність суспільства до створення і впровадження інновацій на основі використання свого інтелектуального потенціалу. Поняття інтелектуального потенціалу у межах філософсько­освітнього дослідження маркетингового управління потрібно використовувати передусім з урахуванням його значущості для аналізу потреб особистісного розвитку у контексті потреб розвитку соціально­економічного, тобто через поєднання характеристик носія цього потенціалу (людини) та її соціокультурного оточення. Для маркетингового управління в освіті найбільше значення має склад  індивідуального інтелектуального потенціалу. Найбільшою евристичною цінністю для філософсько­освітнього аналізу маркетингового управління має його когнітивно­креативна складова, що орієнтує людину на практичне застосування знань і розумових здатностей. Інтелектуальний потенціал може розглядатися у межах філософсько­освітнього аналізу маркетингового управління досить близько до економічної категорії «людський потенціал» та філософської категорії «особистісний потенціал».Філософія освіти створює концептуально­методологічні передумови для поширення на сферу маркетингового управління в освіті як її складову загальних закономірностей розвитку наукового знання. Маркетинговеуправління в освіті полегшує собі реалізацію соціоцентричних принципів, адаптуючи до своїх потреб соціоцентричні пріоритети, розроблені в межах філософії освіти.  Найбільш значимим фактором соціального розвитку стала здатність суспільства до створення і впровадження інновацій на основі використання свого інтелектуального потенціалу. Поняття інтелектуального потенціалу у межах філософсько­освітнього дослідження маркетингового управління потрібно використовувати передусім з урахуванням його значущості для аналізу потреб особистісного розвитку у контексті потреб розвитку соціально­економічного, тобто через поєднання характеристик носія цього потенціалу (людини) та її соціокультурного оточення. Для маркетингового управління в освіті найбільше значення має склад  індивідуального інтелектуального потенціалу. Найбільшою евристичною цінністю для філософсько­освітнього аналізу маркетингового управління має його когнітивно­креативна складова, що орієнтує людину на практичне застосування знань і розумових здатностей. Інтелектуальний потенціал може розглядатися у межах філософсько­освітнього аналізу маркетингового управління досить близько до економічної категорії «людський потенціал» та філософської категорії «особистісний потенціал».Philosophy of Education creates conceptual and methodological prerequisites for distribution to the field of marketing management in education as a portion of the general laws of development of scientific knowledge. Marketing management education facilitates the implementation of a sociologically principles, adapting to their needs sociocentrical priorities developed within the philosophy of education. The most significant factor in social development has been the ability of society to the creation and innovation through the use of their intellectual potential. The concept of intellectual capacity within the philosophical and educational research marketing management should be used primarily in view of its importance for personal development needs analysis in the context of the needs of social and economic development, that is a combination of the characteristics of carrier capacity (human) and its socio­cultural environment. For marketing management education is most important composition of individual intellectual potential. The most heuristic value for philosophical and educational analysis of marketing management has its creative cognitive component that directs people to the practical application of knowledge and mental abilities. Intellectual potential can be seen within the philosophical and educational analysis of marketing management is quite close to the economic category of «human capital» and the philosophical category of «personal capacity». The philosophy of education creates a methodological foundation for the analysis of marketing management in education in a broad interdisciplinary and metaparadigmal context, which contributes to the substantial expansion of the substantive resource potential of educational marketing without losing subject specificity. Socio-cultural-existential dominants of the problems of philosophical and educational analysis of marketing management are quite diverse. Using the mechanisms of marketing management in education for transforming educational practice in accordance with the new philosophical understanding of man, society, education is one of the directions of his philosophical analysis. However, in our opinion, the most important is the synthesis based on the marketing methodology of subjects of economic and philosophical analysis of education. We believe that the most appropriate within the philosophical and educational knowledge to implement this synthesis based on the concept of the intellectual potential of society and personality

Analytical tools in accelerator physics

This paper is a sub-set of my lectures presented in the Accelerator Physics course (USPAS, Santa Rosa, California, January 14-25, 2008). It is based on my notes I wrote during period from 1976 to 1979 in Novosibirsk. Only few copies (in Russian) were distributed to my colleagues in Novosibirsk Institute of Nuclear Physics. The goal of these notes is a complete description starting from the arbitrary reference orbit, explicit expressions for 4-potential and accelerator Hamiltonian and finishing with parameterization with action and angle variables. To a large degree follow logic developed in Theory of Cyclic Particle Accelerators by A.A.Kolmensky and A.N.Lebedev [Kolomensky], but going beyond the book in a number of directions. One of unusual feature is these notes use of matrix function and Sylvester formula for calculating matrices of arbitrary elements. Teaching the USPAS course motivated me to translate significant part of my notes into the English. I also included some introductory materials following Classical Theory of Fields by L.D. Landau and E.M. Liftsitz [Landau]. A large number of short notes covering various techniques are placed in the Appendices