TY - JOUR

T1 - Динамическая апертура синхротрона с электронным охлаждением

AU - Попов, Давид Михайлович

AU - Востриков, Владимир Александрович

AU - Блинов, Михаил Федорович

N1 - Попов, Д. М. Динамическая апертура синхротрона с электронным охлаждением / Д. М. Попов, В. А. Востриков, М. Ф. Блинов // Ядерная физика и инжиниринг. – 2025. – Т. 16, № 2. – С. 193-201. – DOI 10.56304/S2079562924050403. – EDN QLBXDV.

PY - 2025

Y1 - 2025

N2 - В ИЯФ СО РАН разрабатывается тяжелоионный комплекс для технологических целей. Ключевым элементом комплекса является бустерный синхротрон с электронным охлаждением. В работе представлены результаты исследований динамики движения пучка с учетом поперечной связи бетатронных колебаний и нелинейностей ведущего магнитного поля. Поперечная связь, вызванная соленоидом секции охлаждения, была скомпенсирована с помощью пары симметрично расположенных, относительно центра соленоида, триплетов скью-квадрупольных линз с антисимметричным запитыванием. Произведен расчет вертикальной дисперсии, возбуждаемой магнитным полем тороидов установки электронного охлаждения, и проведена оптимизация оптики ускорителя для ее подавления. Методом сканирования по бетатронным частотам, вблизи рабочей точки, при условии сохранения компенсации поперечной связи и хроматизма, исследовалась динамическая апертура синхротрона. Таким образом были выявлены опасные нелинейные резонансы, возбуждаемые секступольными линзами, приводящие к значительному ограничению динамической апертуры. Разработана схема разбиения секступольных линз на 6 семейств, позволяющая значительно уменьшить влияние наиболее опасных резонансов. Также, по результатам расчетов, определена большая область в пространстве частот, в которой сохраняется достаточно широкая динамическая апертура, для частиц с заданным энергетическим разбросом. Расположение рабочей точки ускорителя в этой области позволит уменьшить влияние эффектов пространственного заряда на динамическую апертуру. Кроме того, для выбранной рабочей точки было исследовано влияние расчетных нелинейностей основных магнитных элементов на динамику частиц в ускорителе.

AB - В ИЯФ СО РАН разрабатывается тяжелоионный комплекс для технологических целей. Ключевым элементом комплекса является бустерный синхротрон с электронным охлаждением. В работе представлены результаты исследований динамики движения пучка с учетом поперечной связи бетатронных колебаний и нелинейностей ведущего магнитного поля. Поперечная связь, вызванная соленоидом секции охлаждения, была скомпенсирована с помощью пары симметрично расположенных, относительно центра соленоида, триплетов скью-квадрупольных линз с антисимметричным запитыванием. Произведен расчет вертикальной дисперсии, возбуждаемой магнитным полем тороидов установки электронного охлаждения, и проведена оптимизация оптики ускорителя для ее подавления. Методом сканирования по бетатронным частотам, вблизи рабочей точки, при условии сохранения компенсации поперечной связи и хроматизма, исследовалась динамическая апертура синхротрона. Таким образом были выявлены опасные нелинейные резонансы, возбуждаемые секступольными линзами, приводящие к значительному ограничению динамической апертуры. Разработана схема разбиения секступольных линз на 6 семейств, позволяющая значительно уменьшить влияние наиболее опасных резонансов. Также, по результатам расчетов, определена большая область в пространстве частот, в которой сохраняется достаточно широкая динамическая апертура, для частиц с заданным энергетическим разбросом. Расположение рабочей точки ускорителя в этой области позволит уменьшить влияние эффектов пространственного заряда на динамическую апертуру. Кроме того, для выбранной рабочей точки было исследовано влияние расчетных нелинейностей основных магнитных элементов на динамику частиц в ускорителе.

KW - СИНХРОТРОН

KW - ЭЛЕКТРОННОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ

KW - ДИНАМИЧЕСКАЯ АПЕРТУРА

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=75153126

U2 - 10.56304/S2079562924050403

DO - 10.56304/S2079562924050403

M3 - статья

VL - 16

SP - 193

EP - 201

JO - Ядерная физика и инжиниринг

JF - Ядерная физика и инжиниринг

SN - 2079-5629

IS - 2

ER -