npeЯдерная физика и инжинирингNuclear Physics and Engineering2079-56292079-5637МИФИ10.56304/S207956292006038Xnpe-53Research ArticleУскорители заряженных частиц для ядерных технологийCharged Particles Accelerators for Nuclear TechnologiesИзмерение эмиттанса методом pepper-pot на лазерноплазменном источнике ионов для ускорителя И-4Pepper-Pot Emittance Measurement at Laser-Plasma Ion Source for I-4 AcceleratorЛосевА. А.LosevA. A.

Москва, 117218  

Moscow, 117218 

anton.losev@itep.ruСатовЮ. А.SatovYu. A.

Москва, 117218

Moscow, 117218

ШумшуровА. В.ShumshurovA. V.

Москва, 117218

Moscow, 117218

БалабаевА. Н.BalabaevA. N.

Москва, 117218

Moscow, 117218

ХрисановИ. А.KhrisanovI. A.

Москва, 117218

Moscow, 117218

ВасильевА. А.VasilievA. A.

Москва, 117218

Moscow, 117218

Институт теоретической и экспериментальной физики имени А.И. Алиханова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”РоссияInstitute for Theoretical and Experimental Physics named by A.I. Alikhanov of National Research Centre “Kurchatov Institute”Russian Federation202122042024122123128Copyright © Лосев А.А., Сатов Ю.А., Шумшуров А.В., Балабаев А.Н., Хрисанов И.А., Васильев А.А., 20242024Лосев А.А., Сатов Ю.А., Шумшуров А.В., Балабаев А.Н., Хрисанов И.А., Васильев А.А.Losev A.A., Satov Y.A., Shumshurov A.V., Balabaev A.N., Khrisanov I.A., Vasiliev A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://npe.elpub.ru/jour/article/view/53

Разработана компьютерная программа для обработки первоначальных изображений по методике «pepper-pot», позволяющей измерить эмиттанс пучка ионов за один выстрел лазера. При обработке используется изображение маски, получаемое на сцинтилляторе от рентгеновской вспышки плазмы мишени, что позволяет восстановить положения отверстий маски. Приведена схема измерений эмиттанса пучка ионов углерода, извлекаемого из лазерной плазмы, создаваемой импульсами CO2-лазера при плотности потока излучения 1011 Вт/см2. Приведены некоторые результаты обработки и вычисления эмиттанса пучка ионов C+.

Description of computer code developed for processing images obtained in pepper-pot emittance measurement technique, which allows estimating emittance in single measurement. The code uses pepper-pot mask image on a scintillator screen obtained by means of laser-plasma radiation. This image is used to find positions of holes of the mask and its rotation angle. Pepper-pot techinique is applied to measure emittance of carbon ion beam extracted from laser produced plasma, generated by CO2-laser pulses with the focal power density on the target of about 1011 W/cm2. Results of image processing and calculating emittance are presented.

лазерный источник ионовCO2-лазеризмерение эмиттансаметодика pepper-potlaser ion sourceCO2-laseremittance measurementpepper-pot techniqueReferencesBarabin S.V. et al. // Proc. 26th Russian Particle Accelerator Conference. 2018. P. 443–445.Barabin S.V. et al. // Proc. 26th Russian Particle Accelerator Conference. 2018. P. 443–445.Alexeev N.N. et al. // Proc. IPAC’10. 2010. P. 801–803.Alexeev N.N. et al. // Proc. IPAC’10. 2010. P. 801–803.Gabovich M.D. Fizika i tehnika plazmennyh istochnikov ionov. 1972. Moscow: Atomizdat (in Russian).Gabovich M.D. Fizika i tehnika plazmennyh istochnikov ionov. 1972. Moscow: Atomizdat (in Russian).OpenCV library. https://opencv.org/.OpenCV library. https://opencv.org/.Zhang M. Emittance Formula for Slits and Pepper-Pot Measurement. Tech. Report. 1996. Fermilab.Zhang M. Emittance Formula for Slits and Pepper-Pot Measurement. Tech. Report. 1996. Fermilab.James F., Winkler M. // C++ MINUIT User’s Guide. 2004.James F., Winkler M. // C++ MINUIT User’s Guide. 2004.Roudskoy I. et al. // Rev. Sci. Inst. 2008. V. 79 (1). P. 02B313.Roudskoy I. et al. // Rev. Sci. Inst. 2008. V. 79 (1). P. 02B313.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.