On beam propagation stability in a linac accelerating channel based on combined RF-focusing

Abstract

The issue of simultaneous longitudinal and transverse particle propagation stability in a linear ion accelerator channel based on combined RF-focusing is investigated. Values for RFQ field gradient to provide transverse propagation stability for all the particles in an acceleration mode are calculated. It is also shown that electrical strength of the electrodes influences the gradient value. Much attention is given to modeling of an accelerating-focusing channel which provides the minimal growth in beam emittance.

Досліджено питання забезпечення одночасної повздовжньої та поперечної стійкості руху частинок у каналах лінійних прискорювачів іонів з комбінованим високочастотним фокусуванням. Визначені значення градієнтів високочастотного квадрупольного поля, при яких забезпечується поперечна стійкість для всіх частинок, що захоплені в режим прискорення по фазовому руху. Показано, що ці значення можна забезпечити в квадрупольних зазорах при виконанні умов електричної міцності електродів. Особлива увага приділена побудові каналів, що прискорюють та фокусують, з мінімальним ростом eмітанса пучка при прискоренні.

Исследован вопрос обеспечения одновременной продольной и поперечной устойчивости движения частиц в каналах линейных ускорителей ионов с комбинированной высокочастотной фокусировкой. Определены значения градиентов высокочастотного квадрупольного поля, при которых обеспечивается поперечная устойчивость для всех частиц, захваченных в режим ускорения по фазовому движению. Показано, что эти значения можно обеспечить в квадрупольных зазорах при соблюдении электрической прочности электродов. Особое внимание уделено построению ускоряюще-фокусирующих каналов с минимальным ростом эмиттанса пучка в процессе ускорения.