ДИНАМИЧЕСКАЯ АПЕРТУРА СИНХРОТРОНА С ЭЛЕКТРОННЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ

Аннотация

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.