Numerical simulation of high-current ion beam transportation at the presence of compensating electron beams in a LIA section

Abstract

Transportation of a high-current ion beam (HCIB) with various currents was studied in the presence of accom-panying and additional electron beams' injection in the linear induction accelerator (LIA) section. The investigations were carried out by means three-dimensional numerical simulation within the framework of the complete Vlasov-Maxwell system of equations. The parameters of the system and beams have been optimized in so way, that the ion beam quality remains acceptable for a number of important technological applications at the exit of the LIA section.

Вивчено транспортування сильнострумового іонного пучка (СІП) з різними струмами при наявності інжекції супроводжуючого та додаткового електронних пучків у секції лінійного індукційного прискорювача (ЛІП). Дослідження проводилися за допомогою тривимірного чисельного моделювання в рамках повної системи рівнянь Власова-Максвелла. Параметри системи і пучків оптимізовані таким чином, що на виході з секції ЛІП якість іонного пучка залишається прийнятною для низки важливих технологічних застосувань.

Изучена транспортировка сильноточного ионного пучка (СИП) с различными токами при наличии инжекции сопровождающего и дополнительного электронных пучков в секции линейного индукционного ускорителя (ЛИУ). Исследования проводились с помощью трехмерного численного моделирования в рамках полной системы уравнений Власова-Максвелла. Параметры системы и пучков оптимизированы таким образом, что на выходе из секции ЛИУ качество ионного пучка остается приемлемым для ряда важных технологических приложений.