Performance analysis of 30 MeV electron linac with a new injector system

Abstract

The present paper deals with the problems of 30 MeV electron linear accelerator (LINAC-30) upgrading to attain optimum beam spectral characteristics. As one of the LINAC-30 upgrading variants, consideration has been given to a possible use of the injection system for LINAC-30, which is in general similar to the 60 MeV electron linear accelerator (LINAC-60) injector and which includes a low-voltage 25keV electron source and a five-cavity standingwave buncher. Two possible configurations of the upgraded accelerator have been considered. Schematically, they can be represented as follows: 1) a new injector and a long section (4.41 m) of the basic accelerating channel; 2) a new injector, a short (0.83 m) section (section N 1) currently operating at a retarded phase velocity of the wave, and a long section (section N 2). Numerical modelling of particle dynamics in the accelerating channel has been performed for the two cases. Based on the results obtained, assumptions are made as to the most optimum configuration of the upgraded accelerator.

Дана робота присвячена питанням модернiзацiї лiнiйного прискорювача електронiв (ЛПЕ-30) з метою отримання оптимальних спектральних характеристик пучка. Як один з варiантiв реконструкцiї прискорювача ЛПЕ-30 розглянута можливiсть використання в якостi iнжекторної системи для нього пристрiй, в цiлому подiбний iнжектору ЛПЕ-60, який включає в себе низьковольтне джерело электронiв 25 кеВ i 5-резонаторний групирувальник на стоячiй хвилi. Розглянутi двi можливi конфiгурацiї модернiзованого прискорювача, схеми яких можна представити як: новий iнжектор та довга секцiя (4.41 м)основного прискорюючого тракту; новий iнжектор, коротка (0.83 м) секцiя (секцiя N1), яка працює в даний час з пониженою фазовою швидкiстюю хвилi, та довга секцiя (секцiя N2). Для обох випадкiв проведено чисельне моделювання динамiки часток в прискорюючому трактi. На основi отриманих результатiв висловлюються припущення про найбiльш оптимальну конфигурацiю модернiзованого прискорювача

Данная работа посвящена вопросам модернизации линейного ускорителя электронов (ЛУЭ-30) с целью получения оптимальных спектральных характеристик пучка. Как один из вариантов реконструкции ускорителя ЛУЭ-30 рассмотрена возможность использования в качестве инжекторной системы для него устройство, в целом подобное инжектору ЛУЭ-60, включающее низковольтный источник электронов 25 кэВ и 5-резонаторный группирователь на стоячей волне. Рассмотрены две возможные конфигурации модернизированного ускорителя, схемы которых можно представить как: новый инжектор и длинная секция (4.41 м) основного ускоряющего тракта; новый инжектор, короткая (0.83 м) секция (секция N1), работающая в настоящее время с пониженной фазовой скоростью волны, и длинная секция (секция N2). Для обоих случаев проведено численное моделирование динамики частиц в ускоряющем тракте. На основе полученных результатов высказываются предположения о наиболее оптимальной конфигурации модернизированного ускорителя.