А.В БУЛАНОВ, А.И. ОРЛОВ, Г.С ПОМОГАЙБО Научные руководители – А.В БУТЕНКО

А.В БУЛАНОВ, А.И. ОРЛОВ, Г.С ПОМОГАЙБО
Научные руководители – А.В БУТЕНКО1, к.т.н.
– А.О СИДОРИН1, к.ф.-м.н.
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
1Объединенный институт ядерных исследований, Дубна
ПРОЕКТИРОВАНИЕ КАНАЛА ТРАНСПОРТИРОВКИ
ПУЧКА ИЗ ЛИНЕЙНОГО УСКОРИТЕЛЯ ЛУТИ
В НУКЛОРОН ДЛЯ ПРОЕКТА NICA
В ЛФВЭ ОИЯИ, г. Дубна реализуется крупный ускорительный проект NICA.
В рамках проекта создается новый линейный ускоритель тяжелых ионов (ЛУТИ),
инжектор для проектируемого кольца бустера Нуклотрона. Поскольку запуск
кольца бустера планируется на 2018 год, существует необходимость использовать
ЛУТИ в качестве инжектора Нуклотрона. Это позволит производить отладку основных систем нового ускорителя, а также ускорять пучки тяжелых ионов низкой
интенсивности в Нуклотроне. Для решения этой задачи необходимо построить
канал транспортировки пучка.
Рис. 1. План соединения Нуклотрона, ЛУ-20 и ЛУТИ
Основным ограничением при проектрировании канала, изображенного
на рисунке 2, являются поворотные магниты (A,B,D), так как для них
сущетсвует технический предел по углу поворота – 300. Задача
осложняется тем, что канал имеет сложную геометрию причем вход и
выход канала расположен в разных плоскостях (перепад высот ~4,2 м). В
работе производилась оптимизация углов поворотных магнитов в
пространстве. Важно отметить, что в канале транспортировки необходимо
предусмотреть место для фокусирующих элементов, поэтому длина
линейной части канала (С) должна быть максимально большой. В
результате, при оптимизации углов были выбраны следующие значения:
поворот пучка в A магните 230 относительно начальной оси; в B магните
на 24,70 относительно оси A магнита; в D магните на 22,70относительно
оси B магнита. При этом длина линейной части канала составила 772,4
см.
Рис. 2. 3D план канала транспортировки А – 1ый поворотный магнит; В – 2ой поворотный
магнит; С – линейная часть, предназначенная для фокусировочных элементов; D – 3ий поворотный магнит; E – канал инжекции из ЛУ-20 в Нуклотрон
Соединение канала с каналом инжекции из ЛУ-20 (Е), имеет сложную
систему, требующую усовершенствования третьего поворотного магнита
(D). В дальнейшем планируется расчет и оптимизация динамики пучка в
канале путем варьирования местоположения фокусирующих элементов на
прямолинейном участке (С).
Список литературы
1. NICA Technical Design Report, vol.1-4, Dubna 2015.
2. A.V.Butenko et al., «The heavy ion linac at the NICA project», Proceedings of LINAC2014, Geneva, Switzerland
3. A.V.Butenko et al., «Development of the NICA injection facility», Proceedings of
IPAC2013, Shanghai, China
4. Summer student program in JINR report
http://students.jinr.ru/ru/jinr2015-participants?task=application.downloadreport&report_id=9