Высокоэнергетическая часть ускорителя для компактного источника нейтронов DARIA: ускоряющая структура с трубками дрейфа

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В рамках проекта DARIA в НИЦ “Курчатовский институт” – ККТЭФ (Курчатовский комплекс теоретической и экспериментальной физики) разрабатывают импульсный протонный ускоритель с энергией 13 МэВ, рабочей частотой 162.5 МГц и током 100 мА. Линейный ускоритель будет включать секцию c пространственно-однородной квадрупольной фокусировкой и секцию с трубками дрейфа. Настоящая статья посвящена разработке секции с трубками дрейфа. Сформулированы основные требования к секции. Проведен выбор ускоряющей структуры, которая состоит из цепочки многозазорных резонаторов и служит для создания высокочастотных полей. Определено оптимальное количество зазоров в резонаторах. Обоснован выбор фокусирующей системы, а также типа фокусирующих элементов. Проведен анализ различных конфигурации периодов фокусировки и определен вариант, удовлетворяющий требованиям к секции. Представлены результаты моделирования динамики пучка. Исследовано влияние кулоновских сил на динамику частиц в секции с трубками дрейфа. Проведен анализ роста эмиттанса в канале. Определены возможности разрабатываемого канала для широкого диапазона изменения величин входного тока и входного эмиттанса пучка.

Об авторах

Г. Н. Кропачев

Научный исследовательский центр “Курчатовский институт”; Объединенный институт ядерных исследований

Email: Ekaterina.Khabibullina@itep.ru
Россия, 117218, Москва; Россия, 141980, Дубна

Т. В. Кулевой

Научный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: Ekaterina.Khabibullina@itep.ru
Россия, 117218, Москва

А. Л. Ситников

Научный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: Ekaterina.Khabibullina@itep.ru
Россия, 117218, Москва

С. В. Виноградов

Научный исследовательский центр “Курчатовский институт”; Московский физико-технический институт

Email: Ekaterina.Khabibullina@itep.ru
Россия, 117218, Москва; Россия, 141701, Долгопрудный

Е. Р. Хабибуллина

Научный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Автор, ответственный за переписку.
Email: Ekaterina.Khabibullina@itep.ru
Россия, 117218, Москва

В. С. Скачков

Научный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: Ekaterina.Khabibullina@itep.ru
Россия, 117218, Москва

О. С. Сергеева

Научный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: Ekaterina.Khabibullina@itep.ru
Россия, 117218, Москва

Список литературы

  1. Grigoriev S., Iashina E., Pavlov K. // J. Synch. Invest. 2019. V. 13. P. 1132. https://www.doi.org/10.1134/S1027451019060314.
  2. Свистунов Ю.А., Зуев Ю.В., Овсянников. А.Д., Овсянников. Д.А. // Вестник СПбГУ. Прикладная математика. Информатика. Процессы управления. 2011. Вып. 1. С. 49.
  3. Prata M., Alloni D., Palomba. M., De Felice P., Pietropaolo A., Pillon M., Quintieri L., Santagata A., Valente P. // Eur. Phys. J. Plus. 2014. V. 129. P. 1. https://www.doi.org/10.1140/epjp/i2014-14255-3.
  4. Kropachev G., Kulevoy T., Sitnikov A. // J. Surf. Invest.: X-ray, Synchrotron Neutron Tech. 2019. V. 13. № 6. P. 1126. https://www.doi.org/10.1134/S1027451019060399.
  5. Yamagata Y., Hirota K., Ju J., Wang S., Morita S., Kato J., Otake Y., Taketani A., Seki Y., Yamada M., Ota H., Bautista U., Jia Q. // J. Radioanalytical Nucl. Chem. 2015. V. 305. P. 787. https://www.doi.org/10.1007/s10967-015-4059-8
  6. Wiesner C., Chau L., Dinter H., Droba M., Heilmann M., Joshi N., Mader D., Metz A., Meusel O., Muller I., Noll D., Podlech H., Ratzinger U., Reichau H., Reifarth R., Schempp A., Schmidt S., Schweizer W., Volk K., Wagner C. // AIP Conf. Proc. 2018. V. 1265. 487. https://www.doi.org/10.1063/1.3480247
  7. Baggemann J., Doege P.-E., Rimmler M., Voigt J., Mauerhofer E., Rucker U., Gutberlet T., Podlech H., Meusel O., Schwarz M., Bohm S., Li J., Bruckel Th., Zakalek P., Cronert T. // J. Phy.: Conf. Series. 2020. V. 1401. P. 012010. https://www.doi.org/10.1088/1742-6596/1401/1/012010
  8. Bruckel Th., Gutberlet T. Conceptual Design Report-Jülich High Brilliance Neutron Source (HBS). Report Forschungszentrum Jülich. 2020. https://juser.fz-juelich.de/record/884799/files/Allgemeines_08.pdf.
  9. LENS Ad-hoc Working Group CANS. Low energy accelerator-driven neutron sources. Report. 2020. https://www.lens-initiative.org/wp-content/uploads/ 2021/02/LENS-Report-on-Low-Energy-Accelerator-driven-Neutron-Sources.pdf.
  10. Baxter D.V., Li F., Parnell S.R., Pynn R., Rinckel T., Wang T. // JAEA-Conference. 2015. P. 535. https://doi.org/10.11484/jaea-conf-2015-002.
  11. Wei J., Chen H.B., Huang W.H., Tang C.X., Xing Q.Z., Loong C.-K., Fu S.N., Tao J.Z., Guan X.L., Shimizu H.M. // Proc. Of PAC. 2009. P. 1360.
  12. Yamagata Y., Hirota K., Ju J., Wang S., Morita S., Kato J., Otake Y., Taketani A., Seki Y., Yamada M., Ota H., Bautista U., Jia Q. // J. Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 2015. V. 305. P. 787. https://doi.org/10.1007/s10967-015-4059-8
  13. Takamura M., Ikeda Y., Sunaga H., Taketani A., Otake Y., Suzuki H., Kumagai M., Hama T., Oba Y. // J. Phys.: Conf. Series. 2016. V. 734. P. 1. https://doi.org/10.1088/1742-6596/734/3/032047
  14. Yamada M., Otake Y., Taketani A., Sunaga H., Yamagata Y., Nakayama T. // Tetsu-to-Hagane. 2014. V. 100(3). P. 429. https://doi.org/10.2355/tetsutohagane.100.429
  15. Ikeda Y., Taketani A., Takamura M., Sunaga H., Kumagai M., Oba Y., Otake Y., Suzuki H. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2016. V. 833. P. 61. https://doi.org/10.1016/j.nima.2016.06.127
  16. Huang Z., Xiao Y., Zhang R., Li Y., Han X., Shao B., Wang X., Wei J., Loong C.-K. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2011. V. 651. P. 32. https://doi.org/10.1016/j.nima.2011.01.105
  17. Huang T., Gong H., Shao B., Wang D., Zhang X., Zhang K., Wei J., Wang X., Guan X., Loong C.-K., Tao J., Zhou L., Ke Y. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2012. V. 669. P. 14. https://doi.org/10.1016/j.nima.2011.12.018
  18. Kulevoy T., Fatkullin R., Kozlov A., Kropachev G., Selesnev D., Semennikov A., Sitnikov A. // Proc. 29th Linear Accelerator Conf. 2018. P. 349. https://www.doi.org/10.18429/JACoW-LINAC2018-TUPO012.
  19. Кропачев Г.Н., Кулевой Т.Н., Ситников А.Л., Хабибуллина Е.Р., Виноградов С.В. // Вестник СПбГУ. Прикладная математика. Информатика. Процессы управления. 2022. Т. 18. Вып. 4. С. 567 (в печати).
  20. Капчинский И.М. // Динамика частиц в линейных резонансных ускорителях. Москва: Атомиздат, 1966. С. 247.
  21. Kapchinsky I.M. // PTE № 1. 1986. P. 33.
  22. Герберг А.Н., Рабинович Я.Д., Скачков В.С. // ПТЭ. 1980. Т. 1. С. 49.
  23. Баранова Л.А., Явор С.Я. // Электростатические электронные линзы. М.: Наука, 1986. С. 56.
  24. Барабин С.В., Кропачев Г.Н., Лукашин A.Ю., Кулевой T.В., Выбин С.С. Голубев С.В., Изотов И.В., Киселева E.М., Скалыга В.A., Григорьев С.В., Коваленко Н.А. // Письма в ЖТФ. 2021. Т. 47. Вып. 10. https://www.doi.org/10.21883/PJTF.2021.10.50964.18628.
  25. Kurennoy S.S., Rybarcyk L.J., Wangler T.P. // Proc. of IPAC. 2011. WEPS067. P. 2655.
  26. Kropachev G., Kulevoy T., Balabin S., Selesnev D., Sitnikov A. // Proc. of RuPAC. 2016. P. 524.
  27. Мурин Б.П., Кульман В.Г., Ломизе Л.Г., Поляков Б.И., Федотов А.П. // Линейные ускорители ионов. Основные системы. М.: Атомиздат, 1978. Т. 2. С. 18.
  28. Капчинский И.M. // Теория линейных резонансных ускорителей. М.: Энергоиздат, 1982. С. 163.
  29. Капчинский И.М. // Динамика частиц в линейных резонансных ускорителях М.: Атомиздат, 1966. С. 61.
  30. Рошаль А.С. // Моделирование заряженных пучков. М.: Атомиздат, 1979. С. 65.
  31. Uriot D., Pichoff N. // Proc. IPAC. 2015. P. 92. https://www.doi.org/10.18429/JACoW‑IPAC2015‑MOPWA008.
  32. Овсянников Д.А., Едаменко Н.С. // Вестник СПбГУ. Прикладная математика. Информатика. Процессы управления. 2013. Вып. 2. С. 60.

© Г.Н. Кропачев, Т.В. Кулевой, А.Л. Ситников, С.В. Виноградов, Е.Р. Хабибуллина, В.С. Скачков, О.С. Сергеева, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».