Магнитооптическая система рециркулятора SALO с непрерывной регулировкой энергии в диапазоне 60…740 МэВ
Приведены параметры магнитооптической системы рециркулятора SALO с плавной регулировкой энергии в диапазоне 60…740 МэВ, что достигается регулировкой энергии инжекции в диапазоне 7…20 МэВ. Приведены результаты оптимизации магнитооптической системы первого и второго кольца рециркуляции. Рассчитаны оги...
Збережено в:
| Дата: | 2010 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2010
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/17011 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Магнитооптическая система рециркулятора SALO с непрерывной регулировкой энергии в диапазоне 60…740 МэВ / И.С. Гук, С.Г. Кононенко, Ф.А. Пеев, А.С. Тарасенко // Вопросы атомной науки и техники. — 2010. — № 3. — С. 44-47. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-17011 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-170112011-02-19T12:03:32Z Магнитооптическая система рециркулятора SALO с непрерывной регулировкой энергии в диапазоне 60…740 МэВ Гук, И.С. Кононенко, С.Г. Пеев, Ф.А. Тарасенко, А.С. Физика и техника ускорителей Приведены параметры магнитооптической системы рециркулятора SALO с плавной регулировкой энергии в диапазоне 60…740 МэВ, что достигается регулировкой энергии инжекции в диапазоне 7…20 МэВ. Приведены результаты оптимизации магнитооптической системы первого и второго кольца рециркуляции. Рассчитаны огибающие пучка на тракте инжекции, первом, втором кольце рециркуляции и при прохождении ускоряющей секции. Приводятся фазовые портреты пучка вдоль траектории движения и энергетический разброс на входе каналов транспортировки. Наведено параметри магнітооптичної системи рециркулятора SALO з плавним регулюванням енергії в діапазоні 60…740 МеВ, що забезпечується зміною енергії інжекції в межах 7…20 МеВ. Наведено результати оптимізації магнітооптичної системи першого і другого кола рециркуляції. Розраховано огинаючі пучка на першому та другому колах рециркуляції, а також при проходженні прискорюючої секції. Приводяться фазові портрети пучка вздовж траєкторії руху та енергетичний розкид на вході каналів транспортування пучків на фізичні установки прискорювального комплексу. The parameters of recirculator SALO magneto-optical system with energy smooth regulation over the range 60…740 MeV are given. It is achieved by the injection energy regulation over the range 7…20 MeV. The results of magneto-optical system of the first and second recycling ring optimization are given. The beam envelopes for injection beam line, the first and the second recycling rings, and for the accelerating section are calculated. The beam phase portraits along a movement trajectory and energy spread on the beam lines entrance are submitted. 2010 Article Магнитооптическая система рециркулятора SALO с непрерывной регулировкой энергии в диапазоне 60…740 МэВ / И.С. Гук, С.Г. Кононенко, Ф.А. Пеев, А.С. Тарасенко // Вопросы атомной науки и техники. — 2010. — № 3. — С. 44-47. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 1562-6016 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/17011 621.384.6 ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Физика и техника ускорителей Физика и техника ускорителей |
| spellingShingle |
Физика и техника ускорителей Физика и техника ускорителей Гук, И.С. Кононенко, С.Г. Пеев, Ф.А. Тарасенко, А.С. Магнитооптическая система рециркулятора SALO с непрерывной регулировкой энергии в диапазоне 60…740 МэВ |
| description |
Приведены параметры магнитооптической системы рециркулятора SALO с плавной регулировкой энергии в диапазоне 60…740 МэВ, что достигается регулировкой энергии инжекции в диапазоне 7…20 МэВ. Приведены результаты оптимизации магнитооптической системы первого и второго кольца рециркуляции. Рассчитаны огибающие пучка на тракте инжекции, первом, втором кольце рециркуляции и при прохождении ускоряющей секции. Приводятся фазовые портреты пучка вдоль траектории движения и энергетический разброс на входе каналов транспортировки. |
| format |
Article |
| author |
Гук, И.С. Кононенко, С.Г. Пеев, Ф.А. Тарасенко, А.С. |
| author_facet |
Гук, И.С. Кононенко, С.Г. Пеев, Ф.А. Тарасенко, А.С. |
| author_sort |
Гук, И.С. |
| title |
Магнитооптическая система рециркулятора SALO с непрерывной регулировкой энергии в диапазоне 60…740 МэВ |
| title_short |
Магнитооптическая система рециркулятора SALO с непрерывной регулировкой энергии в диапазоне 60…740 МэВ |
| title_full |
Магнитооптическая система рециркулятора SALO с непрерывной регулировкой энергии в диапазоне 60…740 МэВ |
| title_fullStr |
Магнитооптическая система рециркулятора SALO с непрерывной регулировкой энергии в диапазоне 60…740 МэВ |
| title_full_unstemmed |
Магнитооптическая система рециркулятора SALO с непрерывной регулировкой энергии в диапазоне 60…740 МэВ |
| title_sort |
магнитооптическая система рециркулятора salo с непрерывной регулировкой энергии в диапазоне 60…740 мэв |
| publisher |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| publishDate |
2010 |
| topic_facet |
Физика и техника ускорителей |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/17011 |
| citation_txt |
Магнитооптическая система рециркулятора SALO с непрерывной регулировкой энергии в диапазоне 60…740 МэВ / И.С. Гук, С.Г. Кононенко, Ф.А. Пеев, А.С. Тарасенко // Вопросы атомной науки и техники. — 2010. — № 3. — С. 44-47. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT gukis magnitooptičeskaâsistemarecirkulâtorasalosnepreryvnojregulirovkojénergiivdiapazone60740mév AT kononenkosg magnitooptičeskaâsistemarecirkulâtorasalosnepreryvnojregulirovkojénergiivdiapazone60740mév AT peevfa magnitooptičeskaâsistemarecirkulâtorasalosnepreryvnojregulirovkojénergiivdiapazone60740mév AT tarasenkoas magnitooptičeskaâsistemarecirkulâtorasalosnepreryvnojregulirovkojénergiivdiapazone60740mév |
| first_indexed |
2025-07-02T18:18:56Z |
| last_indexed |
2025-07-02T18:18:56Z |
| _version_ |
1836560245889957888 |
| fulltext |
УДК 621.384.6
МАГНИТООПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА РЕЦИРКУЛЯТОРА SALO
С НЕПРЕРЫВНОЙ РЕГУЛИРОВКОЙ ЭНЕРГИИ В ДИАПАЗОНЕ
60…740 МэВ
И.С. Гук, С.Г. Кононенко, Ф.А. Пеев, А.С. Тарасенко
Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт»,
Харьков, Украина
E-mail: ast@kipt.kharkov.ua
Приведены параметры магнитооптической системы рециркулятора SALO с плавной регулировкой энер-
гии в диапазоне 60…740 МэВ, что достигается регулировкой энергии инжекции в диапазоне 7…20 МэВ.
Приведены результаты оптимизации магнитооптической системы первого и второго кольца рециркуляции.
Рассчитаны огибающие пучка на тракте инжекции, первом, втором кольце рециркуляции и при прохожде-
нии ускоряющей секции. Приводятся фазовые портреты пучка вдоль траектории движения и энергетический
разброс на входе каналов транспортировки.
1. ВВЕДЕНИЕ
На протяжении всего времени разработки уста-
новки SALO было рассмотрено несколько вариантов
магнитооптической системы рециркулятора [1,2].
Это было связано как с изменением некоторых ос-
новополагающих требований к установке, так и с
уточнением технических и технологических воз-
можностей при производстве ускоряющей структу-
ры. К настоящему времени основные параметры
МОС выбраны [3], разработаны эскизные проекты
магнитных элементов и основные усилия направле-
ны на совершенствование этой структуры с целью
получения на входе каналов транспортировки пуч-
ков электронов с наилучшими параметрами.
Общий вид установки вместе с возможными ка-
налами транспортировки представлен на Рис.1.
Рис.1. Общий вид комплекса.
A, B, C, D, E – каналы вывода пучка на эксперимен-
тальные станции для работ с электронами
____________________________________________________________
PROBLEMS OF ATOMIC SCIENCE AND TECHNOLOGY. 2010. № 3.
Series: Nuclear Physics Investigations (54), p.44-47. 44
С целью улучшения параметров пучка на всех
этапах ускорения была проведена оптимизация маг-
нитооптической системы первого и второго кольца
рециркуляции. Особое внимание было уделено вто-
рому обороту, поскольку выбранная ранее структура
имела большое значение вертикальной бета-функции
и большую частотную производную дисперсионной
функции [4]. Вариация геометрии структуры этого
кольца позволила не только существенно улучшить
фокусировку пучка, но и отказаться от сильных квад-
руполей, которые были введены в структуру для
уменьшения огибающей на этом участке. Функции
фокусировки и дисперсионная функция для второго
кольца представлены на Рис.2 и 3.
Рис.2. Амплитудные βх- и βу-функции фокусировки
для второго кольца
Рис.3. Дисперсионная функция фокусировки Dx
для второго кольца
2. ВЫВОД ПУЧКА В ДИАПАЗОНЕ
60…260 МэВ
Вывод пучка в диапазоне 60…260 МэВ может быть
осуществлен в каналы A,B,C,D,E путём регулировки
параметров ускоряющей структуры (максимальный
градиент ускоряющего поля принят равным
20 МэВ/м). Минимальная энергия, которую возможно
вывести при этом, определяется требуемой стабильно-
стью поля в магнитных элементах и по оценкам соот-
ветствует 60 МэВ. Для получения наилучших пара-
метров на выходе ускоряющей структуры энергия ин-
жекции должна быть максимальной, 20 МэВ [5].
Расчеты динамики пучка проводились с исполь-
зованием программы MAD-X [6], которая позволяет
учитывать продольную фазировку и поперечную
фокусировку частиц при прохождении ускоряющих
секций. Моделирование велось путём трекинга от-
дельных частиц через структуру. Начальное распре-
деление частиц в шестимерном фазовом простран-
стве подчинялось нормальному закону. Общее чис-
ло частиц при моделировании равнялось 500.
На Рис.4-6 представлены фазовые портреты пуч-
ка и энергетический разброс для энергии 60 МэВ.
Аналогичные данные для энергии 260 МэВ пред-
ставлены на Рис.7-9. В расчётах использовались
параметры пучка на выходе источника неполяризо-
ванных электронов [2].
Рис.4. Фазовый портрет пучка на плоскости x', x;
энергия 60 МэВ
Рис.5. Фазовый портрет пучка на плоскости y', y;
энергия 60 МэВ
Рис.6. Энергетический разброс пучка; энергия 60 МэВ
Рис.7. Фазовый портрет пучка на плоскости x', x;
энергия 260 МэВ
Рис.8. Фазовый портрет пучка на плоскости y', y;
энергия 260 МэВ
Рис.9. Энергетический разброс пучка; энергия
260 МэВ
3. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНТЕРВАЛ
175…493 МэВ
Вывод пучка в этом интервале энергий осущест-
вляется при двукратном прохождении пучка через
основную ускоряющую структуру при изменении
инжекции в интервале 7…20 МэВ [5] только на ка-
налы E и D, поскольку включение поворотных маг-
нитов первого кольца не позволяет вывести пучок в
залы A, B, C.
На Рис.10-12 представлены фазовые портреты и
энергетический разброс пучка для энергии 493 МэВ
в месте вывода пучка в канал E.
45
X
; р
ад
Рис.10. Фазовый портрет пучка на плоскости x', x;
энергия 493 МэВ
46
Рис.11. Фазовый портрет пучка на плоскости y', y;
энергия 493 МэВ
Рис.12. Энергетический разброс пучка; энергия
493 МэВ
4. ВЫВОД ПУЧКА В КАНАЛЫ A, B, C;
ИНТЕРВАЛ ЭНЕРГИЙ 250…730 МэВ
Максимальная энергия на выходе рециркулятора
при энергии инжекции 20 МэВ составляет 740 МэВ.
Для обеспечения непрерывного изменения интерва-
ла энергии до 260 МэВ необходимо энергию инжек-
ции уменьшить до 7 МэВ [5].
На Рис.13-15 представлены фазовые портреты и
энергетический разброс пучка для энергии 255 МэВ.
При увеличении энергии до 730 МэВ размеры и
расходимость пучка, а также энергетический раз-
брос не претерпевают существенных изменений на
входе в каналы A, B, C.
На Рис.16-18 представлены фазовые портреты и
энергетический разброс пучка для энергии 730 МэВ.
Рис.13. Фазовый портрет пучка на плоскости x', x;
энергия 255 МэВ
Y
; р
ад
Рис.14. Фазовый портрет пучка на плоскости y', y;
энергия 255 МэВ
Рис.15. Энергетический разброс пучка; энергия
255 МэВ
Рис.16. Фазовый портрет пучка на плоскости x', x;
энергия 730 МэВ
Показано, что при использовании дополнитель-
ной ускоряющей секции, позволяющей регулиро-
вать энергию электронов на входе в основную уско-
ряющую структуру рециркулятора, можно получить
непрерывную регулировку энергии пучка на физи-
ческих установках на всех каналах вывода пучка из
комплекса.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ю.М. Аркатов, А.В. Гламаздин, И.С. Гук,
А.Н. Довбня, С.Г.Кононенко, М. van der Wiel,
J.I.M. Botman, Ф.А. Пеев, А.С. Тарасенко. Базо-
вая ускорительная установка ННЦ ХФТИ по
ядерной физике и физике высоких энергий //
"SALO" Project. Харьков: Национальный науч-
ный центр «Харьковский физико-технический
институт». 2004, с.94.
Рис.17. Фазовый портрет пучка на плоскости y', y;
энергия 730 МэВ
2. A.N. Dovbnya, I.S. Guk, S.G. Kononenko, et al.
Accelerating Complex for Basic Researches in the
Nuclear Physics // Proceedings of the 2-nd
International Conference “Current Problems in
Nuclear Physics and Atomic Energy”, June 9 to
June 15, 2008, Kyiv, Ukraine. 2009, p.790-795.
3. И.С. Гук, А.Н. Довбня, Г.Г. Ковалёв, С.Г. Коно-
ненко, А.Ю. Мыциков, Ф.А. Пеев. Эскизный
проект электромагнитной системы рециркулято-
ра SALO // Вісник Харківського Університету,
№784, Серія фізична «Ядра, частинки, поля».
2007, в.4(36), с.14.
4. I.S. Guk, A.N. Dovbnya, S.G. Kononenko, et al.
Isochronous Magnetooptical Structure of Recircula-
tor SALO // Proc.of EPAC. - Edinburg, Scotland.
2006, p.2035-2037.
Рис.18. Энергетический разброс пучка; энергия
730 МэВ
ВЫВОДЫ
5. I.S. Guk, S.G. Kononenko, F.A. Peev, A.S. Tarasenko.
Change of the Plan of Beam Injection in Recircula-
tor SALO // Proceedings of RuPAC 2008. Zveni-
gorod, Russia. 2008, p.327-329.
Для выбранной структуры рециркулятора были
проведены расчёты огибающих пучка на первом и
втором кольце рециркуляции. Максимальное значе-
ние огибающей по горизонтали составляет 0,004 м, а
по вертикали – 0,002 м для энергии 730 МэВ, а для
энергии 255 МэВ не превышает 0,002 м по горизон-
тали и 0,002 м по вертикали.
6. MAD-X Home Page, http://mad.web.cern.ch/mad/
Статья поступила в редакцию 08.09.2009 г.
MAGNITO-OPTICAL SYSTEM OF RECIRCULATOR SALO WITH ENERGY OVER THE RANGE
60…740 MeV REGULATION
I.S. Guk, S.G. Kononenko, F.A. Peev, A.S. Tarasenko
The parameters of recirculator SALO magneto-optical system with energy smooth regulation over the range
60…740 MeV are given. It is achieved by the injection energy regulation over the range 7…20 MeV. The results of
magneto-optical system of the first and second recycling ring optimization are given. The beam envelopes for injec-
tion beam line, the first and the second recycling rings, and for the accelerating section are calculated. The beam
phase portraits along a movement trajectory and energy spread on the beam lines entrance are submitted.
МАГНІТООПТИЧНА СИСТЕМА РЕЦИРКУЛЯТОРА SALO З ПЛАВНИМ РЕГУЛЮВАННЯМ
ЕНЕРГІЇ В ДІАПАЗОНІ 60…740 МеВ
І.С. Гук, С.Г. Кононенко, Ф.А. Пєєв, О.С. Тарасенко
Наведено параметри магнітооптичної системи рециркулятора SALO з плавним регулюванням енергії в
діапазоні 60…740 МеВ, що забезпечується зміною енергії інжекції в межах 7…20 МеВ. Наведено результати
оптимізації магнітооптичної системи першого і другого кола рециркуляції. Розраховано огинаючі пучка на
першому та другому колах рециркуляції, а також при проходженні прискорюючої секції. Приводяться фазо-
ві портрети пучка вздовж траєкторії руху та енергетичний розкид на вході каналів транспортування пучків
на фізичні установки прискорювального комплексу.
47
MAGNITO-OPTICAL SYSTEM OF RECIRCULATOR SALO WITH ENERGY OVER THE RANGE 60…740 MeV REGULATION
МАГНІТООПТИЧНА СИСТЕМА РЕЦИРКУЛЯТОРА SALO З ПЛАВНИМ РЕГУЛЮВАННЯМ ЕНЕРГІЇ В ДІАПАЗОНІ 60…740 МеВ
|