2026년도 2학기 중급 빔물리 (PHYS683-01) 강의계획서

1. 수업정보

학수번호 PHYS683 분반 01 학점 3.00
이수구분 전공선택 강좌유형 강의실 강좌 선수과목
포스테키안 핵심역량
강의시간 월, 수 / 11:00 ~ 12:15 / 제1실험동 [302-1호]세미나실 성적취득 구분 G

2. 강의교수 정보

윤무현 이름 윤무현 학과(전공) 첨단원자력공학부
이메일 주소 moohyun@postech.ac.kr Homepage
연구실 실험2동 101호 전화 279-9567
Office Hours Monday, Wednesday 13:30 - 14:30

3. 강의목표

운동하는 전자빔에 의한 복사 방출 이론을 복습하고 휨자석 및 삽입장치에 의한 방사광 발생 원리 및 복사일률, 복사의 각분포 및 스팩트럼 등 복사의 제반 특성을 조사한다. 복사가 전자의 운동에 미치는 영향에 대한 계산과정을 보이고, 이 결과로부터 제 3세대 및 4세대 방사광가속기 관련 빔물리 및 빔동력학을 다룬다. 특히 최근 가동되기 시작한 제 4세대 저장링 및 x-선 자유전자레이저의 이론과 작동원리에 대하여 소개한다. 마지막으로 차세대광원의 조건에 대하여 논한 후, 미래의 가능한 방사광원들을 소개한다.

4. 강의선수/수강필수사항

5. 성적평가

중간고사 기말고사 출석 과제 프로젝트 발표/토론 실험/실습 퀴즈 기타
비고
Homeworks 70%, Final report 30%

6. 강의교재

도서명 저자명 출판사 출판년도 ISBN
There is no particular textbook. The lecture materials will be uploaded in the Google Classroom. 0000

7. 참고문헌 및 자료

1) Helmut Wiedemann, Particle Accelerator Physics, 4th ed. corrected, Springer 2019; https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-319-18317-6
2) S. Y. Lee, Accelerator Physics, 4th ed., World Scientific, Singapore 2019; https://library.oapen.org/handle/20.500.12657/50490
3) A. Hofmann, The Physics of Synchrotron Radiation, Cambridge Univ. Press, New York 2004; https://doi.org/10.1017/CBO9780511534973
4) Andrzej Wolski, Beam Dynamic in High Energy Particle Accelerators, 2nd ed. World Scientific, Singapore 2023.
5) M. Sands, Physics of Electron Storage Rings, SLAC-121, Stanford Linear Accelerator Center 1970; https://www.slac.stanford.edu/pubs/slacreports/reports02/slac-r-121.pdf

8. 강의진도계획

1주 : Review of electromagnetics: wave equations, retarded potentials
Review of special relativity: four-vectors, relativistic Doppler effect
2주 : Electromagnetic fields by an arbitrarily moving charge
Radiation by a moving charge 1
3주 : Radiation by a moving charge 2, Bending magnet radiation 1
4주 : Bending magnet radiation 2, Undulator radiation 1
5주 : Undulator radiation 2
6주 : Transverse beam dynamics 1, Transverse beam dynamics 2
7주 : Longitudinal beam dynamics, Chromaticities in circular accelerators
8주 : Introduction to synchrotron radiation sources
Physics of electron storage rings 1: radiation damping
9주 : Physics of electron storage rings 2: radiation damping, Physics of electron storage rings 3: equilibrium emittance, bunch length
10주 : Third-generation light sources, Fourth-generation storage rings (4GSR) 1
11주 : Fourth-generation storage rings (4GSR) 2, Low-gain FEL 1
12주 : Low-gain FEL 2, High-gain FEL 1: wave equations, Vlasov equation
13주 : High-gain FEL 2: self-amplified spontaneous emission (SASE) FEL,
High-gain FEL 3: Self seeding, 3D theory of the High-gain FEL
14주 : Self-seeded XFEL, Side-band instabilities, Operational principles of XFEL
15주 : Next-generation light sources, Review
16주 : Final exam period

9. 수업운영

• Homework: There will be a homework per every week. The homework is a crucial part of the course so must be submitted in time.
• Exam: Final report (with prior notice on the subject)
• Google Classroom: Lecture and homework files are to be uploaded on the following site:
https://classroom.google.com/c/ODY4OTMzNDc3MDA2?cjc=x7dbkpkd
• ZOOM
For off-campus students, lectures will also be given through ZOOM:
https://postech-ac-kr.zoom.us/j/87482489681?pwd=LHP2paCUFy7RMHFYwKVjjLSL3dCcp6.1
Meeting ID: 874 8248 9681
Passcode: 982109

10. 학습법 소개 및 기타사항

11. 장애학생에 대한 학습지원 사항

- 수강 관련: 문자 통역(청각), 교과목 보조(발달), 노트필기(전 유형) 등

- 시험 관련: 시험시간 연장(필요시 전 유형), 시험지 확대 복사(시각) 등

- 기타 추가 요청사항 발생 시 장애학생지원센터(279-2434)로 요청