Ускорительный Центр ИТЭФ

Многоцелевой тяжелоионный ускорительно-накопительный комплекс ИТЭФ-ТВН

Инструменты пользователя

Инструменты сайта


ru:i4

Ускоритель легких ионов И-4

Ускоритель И-4 рассчитан на ускорение сильноточного пучка легких ионов с отношение заряда к массе 1/3 до энергии 7 МэВ/н с рекордным для ускорителей данного класса током ускоренного пучка до 100 мА и предназначен для прикладных исследований, а также для использования в качестве инжектора ускорительного комплекса ИТЭФ-ТВН. В таблице 1 приведены основные параметры линейного ускорителя И-4.

Таблица 1. Основные параметры линейного ускорителя И-4
Ускоряемые ионы, A/Z 53
Начальная энергия ионов, кэВ 20
Выходная энергия ионов, МэВ 7
Частота ускоряющего поля, МГц 81,5
Максимальный ток ускоренного пучка, мА 100
Максимальная длительность импульса пучка, мкс 20
Максимальная частота следования импульсов пучка, Гц 1
Максимальный эмиттанс инжектируемого пучка, π мм мрад 270

Структура инжектора И-4 будет состоять из 2 секций. В качестве первой секции используется структура с пространственно-однородной квадрупольной фокусировкой (ПОКФ или RFQ по международной классификации). Для второй секции предлагается использовать структуру на базе многозазорных резонаторов Н-типа.

Секция с ПОКФ была изготовлена в ИТЭФ, размещена в корпусе 119 и проходит в настоящее время стендовые испытания. Фотография секции показана на рисунке 1, параметры секции приведены в таблице 2. Конструкция секции с магнитными окнами связи, длиной 6.3 м, работающая на частоте 81.5 МГц, позволяет ускорять ионы с отношением заряда к массе 1/3 в диапазоне энергии от 0.02 до 1.57 МэВ/нуклон. При этом расчетный коэффициент захвата для тока 100 мА составляет около 95%, приведенный поперечный эмиттанс пучка на выходе для 98% частиц – 3π мм·мрад, а максимальный энергетический разброс для фазовой протяженности сгустка около 100о не превышает величины 20 кэВ/н или 1.3%.

В состав линейного ускорителя И-4 входят технологические системы:

  • ускоряющий резонатор
  • вакуумная система
  • система высокочастотного питания резонатора
  • система охлаждения
  • источник ионов с системой высоковольтного питания
  • система высоковольтного питания оптики согласующего канала
  • магнитные элементы канала транспортировки ускоренного пучка и система их питания
  • система диагностики пучка
Таблица 2. Параметры ускоряющей секции ПОКФ И-4
Отношение заряда к массе 1/3
Рабочая частота, МГц 81.36
Входная/выходная энергия, МэВ/н 0.02 / 1.57
Максимальный ток инжекции, мА 100
Длина ускорителя, м 6.3
Фазовая протяженность сгустка на выходе, град. 40
Среднеквадратичный энергетический разброс, % 0.38
Максимальный разброс энергии для 98% частиц, % 1.3
Продольный среднеквадратичный эмиттанс (норм.), кэВ/н·нс 2.2
Поперечный среднеквадратичный эмиттанс (норм.), мм·мрад 0.41
Поперечный эффективный эмиттанс для 95% частиц, мм·мрад 2.3π
Ускорительная установка ПОКФ И-4
Рисунок 1. Ускорительная установка ПОКФ И-4
ru/i4.txt · Последние изменения: 2017/10/14 23:47 — palex