Особенности ускорителя дейтронов на основе структуры с пространственно-однородной фокусировкой

Главной особенностью дейтронного ускорителя является то, что в случае ускорения частиц с соотношением заряда к массе 1 : 2, длина резонатора практически удваивается по сравнению с ускорителем протонов на ту же энергию. В случае конечной энергии, превышающей 1.0 МэВ на нуклон длина резонатора становится критически большой L_cav ≈ 3λ, где λ-длина волны рабочей моды ТЕ211, что приводит к малому частотному разделению между рабочей квадрупольной модой ТЕ211 и дипольными модами ТЕ11n. Для разделения мод предлагается использовать окна связи между соседними сегментами резонатора, которые в свою очередь изменяют распределение поля вдоль резонатора. Равномерность восстанавливается с помощью плунжеров, размещенных вдоль резонатора в каждом из четырех сегментов. Результатом работы является расчет ускоряющего резонатора RFQ со следующими основными параметрами: тип ионов – дейтроны или Не⁺⁺, рабочая частота 202 МГц, энергия инжекции 75 кэВ, длина 4.3 м, импульсная мощность питания не более 300 кВт, энергия ускоренных ионов 1.25 МэВ/нуклон, импульсный ток дейтронов 50 мА и Не⁺⁺ 10 мА. На основе выполненных электродинамических расчетов и расчетов динамики пучка выполнено конструирование резонатора RFQ.

1. Капчинский И.М., Тепляков В.А. // Приб. техн. эксперим. 1970. Т. 2. С. 19–22.

2. Fu Q. et al. // Phys. Rev. Accel. Beams. 2017. V. 20 (12). P. 120101. https://doi.org/10.1103/PhysRevAccelBeams.20.120101

3. Сеничев Ю.В. Продольное группирование пучка высокочастотным инжектором с ространственнооднородной фокусировкой. Препринт № П-0151. 1980. Москва: ИЯИ.