Перспективы использования ионизационного монитора поперечного сечения пучка на ускорителях FRIB Michigan State University и У-70 ИФВЭ

Abstract

Ионизационный монитор поперечного сечения пучка (ИМПС) для измерения параметров ускоренного пучка частиц был реализован и усовершенствован на линейном ускорителе ИЯИ РАН. Работа монитора основана на эффекте ионизации остаточного газа. Монитор позволяет наблюдать поперечное сечение, профили и положение пучка, а также их изменения во времени в интерактивном режиме в широком диапазоне интенсивностей пучка, энергий и типов ускоренных частиц. Ниже представлены результаты моделирования процесса регистрации изображений поперечных сечений пучка и оценки их искажений, обусловленных объемным зарядом пучка, а также другими внешними и внутренними факторами. Обсуждаются возможности применения ИМПС на ускорителях FRIB Michigan State University и У-70 ИФВЭ.

Ionization beam cross-section monitor (BCSM) for measuring of accelerated beam parameters has been implemented and improved at INR RAS linac. Operation of the Monitor is based on utilization of residual gas ionization. The Monitor enables to observe beam cross-section, beam profiles and beam position, as well as their evolution in time in interactive mode within a wide range of beam intensities, energies and particle types. Below results of numerical simulation of registration process of images and estimations of its distortions, which are caused by beam space-charge and other various external and internal factors, are resulted, possible applications of BCSM for the accelerators FRIB Michigan State University and U-70 IHEP are discussed.

Іонізаційний монітор поперечного перерізу пучка (ІМПП) для вимірювання параметрів прискореного пучка частинок був реалізований і вдосконалений на лінійному прискорювачі ІЯД РАН. Робота монітора заснована на ефекті іонізації залишкового газу. Монітор дозволяє спостерігати поперечний переріз, профілі і положення пучка, а також їх зміни в часі в інтерактивному режимі в широкому діапазоні інтенсивностей пучка, енергій і типів прискорених частинок. Нижче представлені результати моделювання процесу реєстрації зображень поперечних перерізів пучка й оцінки їх спотворень, обумовлених об'ємним зарядом пучка, а також іншими зовнішніми й внутрішніми чинниками, обговорюються можливості застосування ІМПП на прискорювачах FRIB Michigan State University і У-70 ІФВЕ.