Материал: Международная телекоммуникатсионная конферентсия Молодеж и наука Ч.2 2015

Ускорительная техника, физика пучков…

Рис. 2. Геометрия резонатора БУС

Макет ГУМ, состоящий из резонатора – генератора и одной ячейки БУС изображен на рис. 3. На рис. 4 приведена картина распределения поля на оси БУС, картина распределения поля по оси трубки дрейфа приведена на рис 5.

В таблице 2 приведены максимально полученные значения параметра

k.

Таблица 2.Размеры щелей связи и параметра k

Список литературы

1. Фрейдович, И.А., Балабанов, А.К., Акимов, П.И., Комаров, Д.А., Коннов, А.В., Мельничук, Г.В., et al. (2014). Перспективы развития многолучевых клистронов. Электроника и микроэлектроника СВЧ , 25-31.

_______________________________________________________________________

Ускорительная техника, физика пучков…

Р.Ю. АЛЕХАНОВ, Е.А. САВИН Научный руководитель – Н.П. СОБЕНИН, д.т.н., профессор

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

КОМБИНИРОВАННЫЙ ЛИНЕЙНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОНОВ, СОСТОЯЩИЙ ИЗ КРУГЛОГО ДИАФРАГМИРОВАННОГО ВОЛНОВОДА

И БИПЕРИОДИЧЕСКОЙ УСКОРЯЮЩЕЙ СТРУКТУРЫ

Рассчитан линейный ускоритель электронов, состоящий из группирователя в виде бипериодической ускоряющей структуры (БУС) [1] и круглого диафрагмированного волновода (КДВ). Смоделирована высоковольтная электронная пушка [2]. Проведены расчеты геометрий трех ячеек группирующей секции и напряженностей электрического поля в них. Рассчитана геометрия ускоряющей секции и ввода высокочастотной мощности.

Известна разработка гибридного ускорителя [3], состоящего из одной ячейки и КДВ. Рассматриваемая схема гибридного ускорителя состоит из трех ячеек БУС и КДВ (рис.1). Основные параметры ускорителя представлены в таблице 1.

Рис. 1. Схема ускорителя

Таблица 1. Параметры ускорителя

(рис. 2).

_______________________________________________________________________

92 ISBN 978-5-7262-2222-6. XIX конференция «Молодежь и наука»

Ускорительная техника, физика пучков…

Рис. 2. Электронная пушка ЭП-8

На рисунке 3 и 4 изображены энергетический спектр в конце ускоряющей секции, а также поперечное распределение сгустка в конце секции соответственно.

В таблицу 2 занесены выходные параметры пучка.

Таблица. 2 Параметры пучка

Список литературы

1.Б.В.Зверев, Н.П.Собенин, Электродинамические характеристики ускоряющих резонаторов, Энергоатомиздат, 1993г.

2.Е.А. Савин, С.В. Мациевский, оптимизация трехэлектродной пушки с пониженным потенциалом на аноде, 18-я Международная телекоммуникационная конференция молодых ученых и студентов «Молодежь и наука», Москва, стр. 67.

3.M. Hüning et al., “An Electron Linac Injector with aHybrid Buncher Structure”, LINAC’10,

Tsukuba,Japan, September 2010, p. 55, 2010.

_______________________________________________________________________

Ускорительная техника, физика пучков…

О.А. ТАЦЮК Научный руководитель – С.М. ПОЛОЗОВ, к.ф.-м.н., доцент

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

МОДЕЛИРОВАНИЕ УСКОРЯЮЩЕЙ СТРУКТУРЫ ОНДУЛЯТОРНОГО УСКОРИТЕЛЯ ЛЕНТОЧНЫХ ИОННЫХ ПУЧКОВ

Одной из главных проблем при работе с интенсивными ионными пучками низких энергий является сильное влияние поля объёмного заряда пучка, и, как следствие, трудности с поперечной фокусировкой пучка. При использовании пучка круглого сечения его ток ограничен невозможностью бесконечно увеличивать погонную плотность объёмного заряда в пучке. Альтернативой являются ленточные пучки, у которых один размер много больше другого. Для группировки и ускорения ленточных пучков с большим поперечным сечением на малые энергии целесообразно использовать линейные ондуляторные ускорители (ЛОУ) с высокочастотным или электростатическим ондулятором [1]. Предельный ток пучка в ЛОУ с высокочастотным ондулятором может быть увеличен вдвое по сравнению с действующими ускорителями с пространственно-однородной квадрупольной фокусировкой (ПОКФ) [2].

Была рассмотрена электродинамическая модель ускоряющей структуры ЛОУ с ВЧ ондулятором, состоящая из трубок дрейфа эллипсоидной формы одинаковой длины, закрепленных к пилонам с помощью ножек (Рис. 1). Модель построена с использованием пакета CST Studio Suite. В структуре возбуждается низшая мода H111 на виде колебаний π. Период по полю (удвоенное расстояние между серединами двух соседних трубок дрейфа) определяется исходя из рабочей частоты 150 МГц и относительной скорости частиц β = 0,02, и равен 40 мм.

Рис. 1. Модель ускоряющей структуры ЛОУ

_______________________________________________________________________

94 ISBN 978-5-7262-2222-6. XIX конференция «Молодежь и наука»

Ускорительная техника, физика пучков…

Проведено численное моделирование ускоряющей структуры длиной в один период по полю с продольными периодическими граничными условиями. Геометрические размеры выбраны исходя из соображений технологической простоты изготовления, а также необходимости настройки структуры на частоту 150 МГц для низшей моды (Таблица 1). Полученное значение частоты низшей моды равно 150,1 МГц, добротность структуры равна 4810, а эффективное шунтовое сопротивление структуры длиной в один период по полю равно 3,9 МОм.

Таблица 1 – Основные геометрические размеры ускоряющей структуры ЛОУ ионных ленточных пучков длиной в 1 период по полю

Распределение электрического поля в середине зазора между соседними трубками дрейфа на прямых (0; y) и (x; 0) показано на Рис. 2.

Рис. 2. Распределение электрического поля в середине зазора между соседними трубками дрейфа на прямых (0; y) (слева) и (x; 0) (справа)

Список литературы

1.E.S. Masunov, S.M. Polozov, High intensity ion beams in RF undulator linac, Phys. Rev. ST AB, 074201, 2008.

2.И.М. Капчинский, Теория линейных резонансных ускорителей, Атомиздат, 1982.

_______________________________________________________________________