Pulsed Neutron Source using 100-MeV electron Linac at Pohang Accelerator Laboratory
浦项加速器实验室为脉冲中子源操作电子直线加速器,作为韩国原子能研究所的长期核研发计划之一。所设计的束流参数如下:标称束流能量为100 MeV,最大束流功率为10 kW,束流电流根据脉冲重复率从300 mA变化到5A。直线加速器有两种工作模式:一种是具有2 ns和100 ns之间的各种重复的短脉冲模式,另一种是具有1 ms重复的长脉冲模式。利用现有的SLAC-5045速调管、两个等梯度加速段和一个等离子体电子枪等设备,研制了一台电子直线加速器,并进行了实验。我们提出的直线加速器的特点和报告的状态,脉冲中子源设施,包括一个目标系统和飞行时间路径。
2000-08-15 physics.acc-ph
Bright 5 - 85 MeV Compton gamma-ray pulses from GeV laser-plasma accelerator and plasma mirror
我们在GeV激光等离子体电子加速器出口处插入一个$100 μ$ m厚的玻璃板$\sim3$ cm,将其转换为紧凑的飞秒脉冲$γ$射线源。这种玻璃等离子体镜具有近乎统一的可靠性,并且只需要粗略的对准,(光子能量$\hbarω_L = 1.17$ eV),$>50\%$效率返回到拖尾电子上(峰值洛伦兹因子$1000 < γ_e < 4400$),产生产生具有亚毫拉德发散的$\sim10^8 γ$射线光子的光学波荡器,估计的峰值亮度$\sim10^{21}$光子/s/mm $^2$ /mrad $^2$ / $0.1\%$带宽和可忽略的韧致辐射背景。$γ$射线的光子能量$E_γ= 4γ_e^2 \hbarω_L$,从每次发射测得的$γ_e$推断,峰值从5到85 MeV,跨越了一个范围,否则只能从大型GeV直线加速器的高强度$γ$射线源获得可比的亮度。
2017-05-24 physics.acc-ph
Low Level RF Control for the PIP-II Accelerator
PIP-II加速器是费米实验室加速器综合体的升级,将用800 MeV超导LINAC取代现有的400 MeV室温LINAC。这次升级的一部分包括一个新的注入方案,该方案对空腔的LLRF控制系统提出了严格的要求。在本文中,我们讨论了PIP-II加速器的挑战和LLRF系统的现状,该项目。
2018-03-22 physics.acc-ph
Multiphysics Analysis of the 2.5 MeV BNCT RFQ Accelerator
硼中子俘获疗法(BNCT)是一种先进的癌症治疗方法,使用众所周知的Li(p,n)Be破坏癌症肿瘤。由于硼与中子之间的高度选择性反应,BNCT对快速扩散的癌症、浸润性癌症(如头颈癌、黑色素瘤、恶性脑肿瘤等)是有效的。162.5 MHz的四叶片加速器将在CW模式下将20 mA H+从35.0 keV加速到2.50 MeV,并提供1.73 * 10^13 n/sec/cm^2的中子产额。热管理将成为最重要的问题。详细的多物理场分析的BNCT的频率偏移进行了研究,并在标称工作条件下的频率偏移进行了预测。利用CST多物理场模型进行了多物理场分析,并通过ANSYS Multiphysics进行了验证。
2016-09-20 physics.acc-ph
Mechanical stability study for Integrable Optics Test Accelerator at Fermilab
可积光学测试加速器(IOTA)被提议在费米实验室运行。IOTA的目标是创建具有大频率扩展和稳定粒子运动的实用非线性加速器聚焦系统。IOTA是一个周长为40米、能量为150 MeV(e-)、2.5 MeV(p+)的诊断测试环。一个沉重的低频钢地板梁被提议作为IOTA设备组件支撑的主要层。两种设计长度:(8)3.96 m和(2)3.1 m长的梁,具有相同的截面,完全包围环。本研究的重点是3.96米长的梁和工作原型的发展。静压液位传感器(HLS)、温度、计量和快速运动测量表征了IOTA环的预期机械稳定性。
2016-07-01 physics.acc-ph
Polarized positron production at MeV electron accelerators
极化正电子的极化电子(PEPPo)实验已经证明了由极化电子束的韧致辐射在高- $Z$靶中产生的从电子到正电子的极化的有效转移。在初始电子束动量为8.19MeV/ $c$的条件下,测量到的正电子极化率高达82%,只受电子束极化率的限制。结合极化电子源的高强度和高极化性能,该技术将有效的极化正电子能力从GeV扩展到MeV电子加速器。本演示回顾了PEPPo原理验证实验,并讨论了未来应用的前景。
2017-11-27 physics.acc-ph physics.atom-ph
Accelerator Upgrades Required for Beam Operation at Fermilab in the PIP-II/DUNE Era
Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室)
本文讨论了为接受和加速来自PIP-II的束流而需对费米实验室现有加速器复合体进行的升级,包括 Booster、Recycler Ring 和 Main Injector。
2026-05-08 physics.acc-ph
Study on the microwave ion source of 100-MeV proton linac
微波离子源被用作韩国多用途加速器综合体(KOMAC)的100-MeV质子加速器的离子源。离子源的规格为50 keV的能量和20 mA的峰值电流。等离子体使用磁控管以CW模式操作,并且使用位于提取电源中的半导体开关提取脉冲束。基于脉冲电压和脉冲电流测量了束流特性。同时,还建立了离子源束流特性测试台,对离子源束流特性进行了离线研究。本文介绍了该离子源的脉冲束流特性和实验台的安装情况。
2016-06-14 physics.acc-ph
Ultrafast Electron Diffraction with MeV Electron Source from a Laser Wakefield Accelerator
本研究实验验证了基于激光尾场加速器与小型化永磁束线的MeV超快电子衍射装置,通过双弯消色差压缩和能量过滤,实现了约30飞秒束团长度及清晰的金样品衍射图样,为亚10飞秒时间分辨率的UED应用奠定基础。
2024-04-19 physics.acc-ph
Compact Spectral Characterization of 5-500 MeV X-rays from the Texas Petawatt Laser-Driven Plasma Accelerator
我们重建从500 MeV - 2 GeV的激光等离子体电子加速器产生的二次X射线的光谱。由吸收材料和成像板的交替层制成的紧凑型(7.5 $\times$ 7.5 $\times$ 15 cm)模块化X射线热量计记录单次激发X射线深度能量分布。X射线的范围从几MeV的逆康普顿散射X射线到$\sim$ 100 MeV的平均韧致辐射能量,并且通过相同的量热计检测器单独表征。Geant 4模拟能量沉积从单能X射线在堆栈中生成一个能量与深度响应矩阵给定的堆栈配置。基于逆康普顿散射和韧致辐射光子能量分布的分析模型的快速迭代重建算法在$\sim10$秒内展开X射线光谱。
2021-06-30 physics.acc-ph physics.plasm-ph
A Provisional Study of ADS Within Turkic Accelerator Complex Project
土耳其加速器综合体(TAC)项目是在土耳其国家规划组织的支持下,由10所土耳其大学合作开发的。该综合体计划有四个主要设施,即:基于1 GeV电子直线加速器的SASE自由电子激光装置,基于3.56 GeV正电子同步加速器的第三代同步辐射装置,超级魅力工厂($\sqrt{s} = 3.77$ GeV),使来自直线加速器的能量为1 GeV的电子束与穿过正电子环的能量为3.56 GeV的正电子束碰撞,GeV级质子加速器。后来有两个目标:中子源(NSS)和ADS。质子加速器的建设将有3 MeV,100 MeV和1 GeV的阶段。技术设计报告计划于2013年完成。由于土耳其拥有重要的钍储备,ADS作为新兴能源技术对我国非常有吸引力。
2012-06-26 physics.acc-ph
Fermilab Proton Accelerator Complex Status and Improvement Plans
费米实验室在强度前沿开展了一项广泛的基于加速器的高能粒子物理研究计划,该计划依赖于8 GeV和120 GeV质子束线的操作,用于一些固定目标实验。由于质子改进计划(PIP)的升级,2017年实现了中微子目标上平均120 GeV束流功率为700 kW的世界纪录的常规操作。有计划将功率进一步增加到900 - 1000千瓦。FNAL加速器综合体的下一个重大升级,称为PIP-II,正在开发中。它的目标是在下一个十年中期LBNF/DUNE实验开始时达到1.2MW的束流功率,并假设用现代800 MeV超导RF直线加速器取代现有的40岁的400 MeV正常导电直线加速器。有几个概念可以在更换现有的8 GeV助推器同步加速器后将束流功率进一步增加一倍至>2.4MW。在这篇文章中,我们将讨论费米实验室质子加速器综合体的当前性能,未来二十年的升级计划和加速器研发计划,以解决这些升级的成本和性能风险。
2017-05-08 physics.acc-ph
Overview of the APT Accelerator Design
APT项目的加速器是一台100 mA CW质子直线加速器,输出能量为1030 MeV。高能射束传输(HEBT)将射束传送到光栅扩展器,光栅扩展器在靶/毯(T/B)组件处提供大的矩形分布。质子束在T/B中产生的散中子与氦-3反应产生氚。APT直线加速器的设计是一个集成的正常传导(NC)/超导(SC)质子直线加速器;机器架构已在其他地方讨论[1]。NC直线加速器由75 keV注入器、6.7 MeV 350 MHz射频四极杆、96 MeV 700 MHz CCDTL和700 MHz CCL组成,输出能量为211 MeV。这是其次是SC直线加速器,采用700 MHz的椭圆铌5细胞腔加速束到最终的能量。SC直线加速器有两个部分,优化为b =0.64和b =0.82的束流速度。每个部分由包含两个,三个或四个5-cell腔的低温模块组成,由1-MW 700-MHz速调管驱动。NC直线加速器中的单线态FODO晶格转变为SC直线加速器中的双线态聚焦晶格,在温暖的模块间空间中具有常规的四极磁体。这种双重晶格在HBT中继续。目前的直线加速器设计的概述。
2000-08-14 physics.acc-ph
Medical therapy and imaging fixed-field alternating-gradient accelerator with realistic magnets
NORMA是一种用于50至350 MeV质子的正常传导赛道固定场交变梯度加速器(FFAG)的设计。在这篇文章中,我们展示了从一个理想化的晶格的发展与严格的二维(2D)和三维(3D)有限元磁铁建模的磁场图实施的设计。我们表明,虽然从一个2D模型的字段可能会重现理想化的字段到一个密切的近似,调整必须考虑到由3D模型和边缘字段和完整的3D模型所带来的差异的晶格。实施这些晶格校正,我们恢复所需的性能,小的调谐位移与能量和一个巨大的动态孔径。主要结果是一个迭代的设计方法,以产生第一个现实的设计质子治疗加速器,可以快速提供质子治疗和成像高达350兆电子伏。第一次迭代是显式执行的,并在文本中详细描述。
2017-09-03 physics.acc-ph
Novel path towards compact laser ion accelerators for hadron therapy: Tenfold energy increase in laser-driven multi-MeV ion generation using a gas target mixed with submicron clusters
我们演示了产生10-20 MeV/u的离子与紧凑的4 TW激光器使用的气体靶与亚微米簇混合,对应于十倍的离子能量增加相比,以前的实验与固体靶。据推测,高能离子的产生是由于形成了一个强的偶极涡旋结构。所展示的方法有可能构建紧凑和高重复率的离子源,用于强子治疗和其他应用。
2009-02-28 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Middle Infrared and THz Sources at AREAL
AREAL(高级研究电子加速器实验室)是一个电子直线加速器与激光驱动的RF枪在坎德尔同步加速器研究所建造。在5 MeV的电子枪部分成功运行后,启动了一项高达50 MeV的设施能源增长计划,其中包括建造两个先进的中红外和太赫兹辐射实验站。本文介绍了这些站的设计,并给出了基于数值和理论研究的预期辐射特性。
2018-01-09 physics.acc-ph
Compact Accelerator-Based Production of Carrier-free $^{177}$Lu From 18 MeV $D^+$ on [$^{176}$Yb]Yb$_2$O$_3$
本研究通过实验与模拟激发函数,设计了一种基于紧凑直线加速器(RFQ与DTL)利用18 MeV氘核束流轰击富集靶生产无载体$^{177}$Lu的方案,证实其产量与纯度满足临床需求,为反应堆生产方法提供了可行的临床替代方案。
2025-03-07 physics.acc-ph physics.med-ph
Construction of the Initial Part of a Ion Linear Accelerator from Similar Short Cavities
本文研究由RFQ和短漂移管腔构成的氢离子常导直线加速器初始段,通过四极透镜聚焦实现稳定加速,并分析了提高输出能量的可行性。
2023-09-20 physics.acc-ph
CW RF system of the Project-X accelerator front end
X计划的CW直线加速器的前端包含一个H源、一个X射线管、一个带有束流斩波器的中等能量传输线和一个SC低β直线加速器,它可以将H-从2.5 MeV加速到160 MeV。SC单辐谐振器(SSR)将用于直线加速器,因为费米实验室已经成功开发并测试了β =0.21的SSR。两个制造的腔实现了2.5倍以上的设计加速梯度。其中一个腔体完全修整,例如,焊接到具有集成慢调谐器和快调谐器的氦容器上,并在CW状态下进行测试。β =0.21 SSR的成功测试使我们有信心将这种类型的腔用于低β(0.117)和高β(0.4)。这两种类型的空腔都在开发中。在本报告中,基本的约束,参数,电磁和机械设计的所有三个SSR腔,和第一次测试结果的β =0.21 SSR。
2012-02-09 physics.acc-ph
Predominant Contribution of Direct Laser Acceleration to High-Energy Electron Spectra in a Low-Density Self-Modulated Laser Wakefield Accelerator
在低密度($3\times10^{17}$ ~cm $^{-3}$)自调制激光尾波场加速器(SM-LWFA)上,观测到电子能量约为100 MeV时,在$19\pm0.65$和$46\pm2.45$温度之间的相对论双温电子能谱.当电子被分散成与激光偏振方向正交时,它们在60 MeV以上的光谱显示出直接激光加速(DLA)的分叉结构特征。在准三维\textsc{Osiris}模拟中再现了1 ps中等振幅($a_{0}=2.7$)激光脉冲与低密度等离子体相互作用的双温度分布和分叉结构。粒子跟踪表明,虽然SM-LWFA机制在40 MeV以下占主导地位,但最高能量($>60$ MeV)的电子通过DLA获得大部分能量。通过将模拟的电场分离成模式,DLA主导的电子被示出为从紧密聚焦几何结构向纵向激光场损失显著的能量,从而导致比先前可能的更准确的净DLA能量增益的测量。
2020-12-02 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Operation of the H- Linac at FNAL
费米国家加速器实验室(FNAL)直线加速器已经运行了52年。在大约四年内,它将被一台新的800 MeV超导机器取代,即PIP-II SRF直线加速器。在目前的配置中,直线加速器提供400兆电子伏的氢离子,并通过电荷交换将质子注入助推器同步加速器。尽管它的年龄,直线加速器是FNAL复合体中最稳定的加速器,在日常操作中可靠地发送22 mA。我们将讨论操作的状态,光束研究和计划。
2022-09-06 physics.acc-ph
All Optical Control of Beam Dynamics in a DLA
介电激光加速利用纳米制造技术来构建光子结构以用于高梯度电子加速。在这些结构的小空间尺度特性,传统的加速器技术变得无效,在稳定的束流动力学。相反,我们提出了一个方案,通过直接调制驱动激光器来稳定运动,类似于射频四极杆。在这里,我们提出了一个可编程的“晶格”正在加州大学洛杉矶分校的飞马座实验室的设计。加速器接受未调制的3.5 MeV电子束,然后在2 cm的距离内将束聚束并加速1.5 MeV。
2019-01-14 physics.acc-ph
Development of the Low Energy Accelerator for Komac
韩国原子能研究院(KAERI)在国家中长期核研究计划的框架内实施了名为KOMAC(韩国多用途加速器综合体)的项目。KOMAC的最终目标是建立一个20兆瓦(1 GeV和20毫安)连续波(100%占空因数)质子直线加速器。作为第一阶段,低能加速器高达20兆电子伏正在开发的KTF(KOMAC测试设施)。低能加速器由注入器、加速器、CCDTL和射频系统组成。采用双等离子体源的质子注入器已经研制成功,采用螺线管透镜的LEBT正在研制中。将20mA质子束从50keV加速到3MeV的质子直线加速器已经设计完成,并正在制造中。目前正在研制20MeV以上的CCDTL,并正在研制用于CCDTL的射频系统。介绍了低能加速器的现状。
2000-08-18 physics.acc-ph
Stable 50 MeV Beams from a 100 Hz Laser-Wakefield Accelerator Driven by an OPCPA Laser
Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie (IJCLab), UMR 9012(伊雷娜·约里奥-居里双无穷大物理实验室);Laboratoire d’Optique Appliquée (LOA), CNRS, École polytechnique, ENSTA, Institut Polytechnique de Paris(应用光学实验室);Department of Physics, Lund University(隆德大学物理系);FTMC – Center for Physical Sciences and Technology(物理科学与技术中心);Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf(德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心)
本研究利用OPCPA激光器驱动100 Hz激光尾场加速器,产生稳定准单能电子束,通过非线性自聚焦实现局域电离注入,为高平均功率加速器奠定基础。
2026-09-23 physics.acc-ph physics.plasm-ph
High brightness multi-MeV photon source driven by a petawatt-scale laser wakefield accelerator
实验演示了拍瓦激光驱动的高亮度多MeV伽马源,每脉冲产生10^9个光子,亮度比以往全光学源高百倍,由逆康普顿散射产生,模型可预测并优化辐射效率,适用于核物理研究。
2025-10-15 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Test of accelerating structure for VEPP-5 preinjector
预注入器VEPP-5电子直线加速器由两个能量为300 MeV和510 MeV的直线加速器组成,包括14个加速结构[1]。第一个加速结构,两个直线加速器的平均加速率增加到25-30 MeV/m,其他常规部分达到17-20 MeV/m。本文介绍了3米长加速结构的基本试验结果。电子束的平均加速率达到35 MeV/m。电子束能量可达105 MeV。
2000-08-17 physics.acc-ph
Progress on the Construction of the 100 MeV / 100 kW Electron Linac for the NSC KIPT Neutron Source
中国的IHEP正在为乌克兰的NSC KIPT建造100 MeV / 100 kW电子直线加速器。该直线加速器将作为基于次临界组件的中子源的驱动器。2012年,加速器的注入器部分作为测试设施预装在IHEP的实验大厅#2。注入器光束和关键硬件测试结果达到了设计目标。最近,喷射器测试设施被拆卸,整个加速器的所有组件都已通过海运从中国运往乌克兰。KIPT的整机安装将于2013年6月开始。介绍了该装置的建设过程、注入器梁和关键硬件的设计和测试结果。
2013-08-26 physics.acc-ph
Initial observations of micropulse elongation of electron beams in a SCRF accelerator
在费米实验室加速器科学与技术(FAST)设施的SCRF加速器的调试包括安装一个多功能束团长度监测器,该监测器位于4偶极回旋束团压缩器之后,用于20-50 MeV的电子束能量和超过10 nC的积分电荷。该团队最初使用Hamamatsu C5680同步扫描条纹相机来评估空间电荷对电子束束团长度的影响。Al涂覆的Si屏用于产生由光束与屏的相互作用产生的光学跃迁辐射(OTR)。弯道旁路光束线允许使用OTR和条纹相机在下游光束线位置测量聚束长度,而无需压缩级。我们已经观察到电子束聚束长度从5到16 ps(西格玛)的微脉冲电荷为60 pC至800 pC,分别。我们还报告了一个压缩的亚ps微脉冲的情况下。
2017-12-27 physics.acc-ph
Bridging Metal Additive Manufacturing and RF Accelerator Design: Development of a 704.4 MHz Crossbar H-Mode Linac for Efficient Beam Acceleration
GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung(GSI亥姆霍兹重离子研究中心);Institute for Applied Physics, Goethe-University Frankfurt(法兰克福歌德大学应用物理研究所);Helmholtz Research Academy Hesse for FAIR(黑森亥姆霍兹FAIR研究院)
本文提出了一种704.4 MHz交叉bar H模式腔体,通过金属增材制造技术实现高效频率跃迁和紧凑加速器结构,展示了其在连续波和脉冲操作中的高效束流加速能力。
2026-04-20 physics.acc-ph
Status Report on the Low-Energy Demonstration Accelerator (LEDA)
75 keV的注入器和6.7 MeV的质子束流,包括连续波,100毫安质子直线加速器的第一部分的加速器生产氚(APT)项目已经建成和运行。LEDA电子束发生器已经过脉冲和连续波输出束流<=100 mA的广泛测试。高达2.2兆瓦的连续波射频功率从350兆赫的射频系统耦合到超导体,包括670千瓦的连续波质子束。由四极磁铁扫描测量确定的93 mA脉冲式双极输出光束的发射度为ex x ey = 0.25 x 0.31(π mm mrad)2 [rms归一化]。一个后续的实验,有意引入和测量光束晕的激光器输出光束,现在正在安装。
2000-08-19 physics.acc-ph
The optimization for the conceptual design of a 300 MeV proton synchrotron
哈尔滨工业大学提出了建立航天辐射效应研究综合体的设想。它的核心部分是一个质子加速器复合体,它包括一个10 MeV的注入器,一个300 MeV的同步加速器和束流传输线。从同步加速器引出的质子束用于辐射效应研究。在概念设计的基础上,进行了同步加速器的优化设计研究。提出了一种新的网格设计方案,并利用该方案对多圈进样和慢抽气系统进行了优化。为了改善提取光束的时间结构,采用了RF敲除方法。为了满足剂量精确控制的要求,对射频冲击器的频率进行了研究。
2016-05-24 physics.acc-ph
Radiation Shielding Analysis for the PIP-II Linac at Fermilab
质子改进计划II(PIP-II)[1]是费米实验室开发的,为实验室的实验提供强大的质子束。一个800兆电子伏的超导直线加速器-该项目的核心-目前正在建设中的巴达维亚,伊利诺伊州(美国)。完成后,超导直线加速器将成为费米实验室长基线中微子设施(LBNF)所需的1.2 MW(第1阶段)和2.4 MW(第2阶段)质子束的起点[2]。由于在加速器部件中不可避免地损失一部分束流,在正常运行和事故期间,在加速器隧道中将产生一定水平的辐射。本文研究加速器装置的辐射屏蔽设计。
2023-01-19 physics.acc-ph
Energy limitation of laser-plasma electron accelerators
我们报告的系统和高精度的测量失相,从根本上限制激光尾场加速器的性能的效果。利用激波阵面注入技术,利用亚5 fs和8 fs激光脉冲测量了几MeV准单能束的加速和减速。典型的密度依赖的电子能量演化与65-300微米的退相长度和6-20 MeV的峰值能量观察到,并很好地描述了一个简单的模型。
2015-05-29 hep-ex physics.acc-ph physics.optics
Tuning the electron energy by controlling the density perturbation position in laser plasma accelerators
在激光-等离子体尾场加速方案中,利用低密度等离子体中产生的密度扰动来改善电子束团的质量。准单能电子产生的纵向密度梯度的密度扰动的控制注入。通过沿激光传播轴调整密度扰动的位置,电子能量从平均值60 MeV到120 MeV的精细控制已被证明具有15 +/-3.6%的相对能量扩展,4 +/- 0.8 mrad的发散度和6 +/- 1.8 pC的电荷。
2012-10-20 physics.acc-ph physics.plasm-ph
A final focus system for injection into a laser plasma accelerator at the ARES linac
ARES(加速器研究实验在SINBAD)是一个直线加速器在SINBAD(短创新束和加速器在DESY)设施在DESY。ARES的设计是将传统的基于RF的加速器技术的可再生光束与新颖但仍处于实验阶段的加速技术相结合。它的目标是在100-150 MeV的光束能量下产生亚fs到几fs范围内的高亮度超短电子束团,适合注入到新型加速实验中,如介质激光加速(DLA)和激光驱动等离子体加速(LPA)。本文报道了用于注入ARES LPA实验的最终聚焦系统的概念设计和模拟,包括永磁四极杆(PMQ)、足够的共线激光和电子输运纵向空间、所需诊断空间和LPA装置。空间电荷效应起着重要的作用,并包括在内。对ARES电子聚束在激光驱动等离子体中的聚焦和输运进行了模拟。几个错误的影响进行了模拟,并报告。
2021-02-17 physics.acc-ph
Overview of LLRF System for iBNCT Accelerator
在茨城中子医学研究中心,正在开发用于iBNCT(茨城-硼中子捕获疗法)的基于加速器的中子源,该中子源使用8 MeV质子直线加速器和基于铍的中子产生靶。质子直线加速器由一个前置加速器和一个DTL组成,与J-PARC质子直线加速器的前半部分基本相同。然而,这里只有一个高功率速调管被用作RF源来驱动两个腔,这两个腔具有非常不同的Q值和响应。从2016年6月起,基于cPCI的数字反馈系统应用于iBNCT加速器。它不仅可以作为加速场反馈的控制器,还可以作为智能操作器同时对两个腔进行自动调谐,特别是在RF启动过程中达到全功率。详细情况将在本报告中说明。
2018-10-12 physics.acc-ph
A Control System of the Joint-Project Accelerator Complex
介绍了日本原子力研究所与韩国能源研究院联合研制的新型强流质子加速器控制系统的现状。联合项目的第一阶段已经获得批准,最近在东海的JAERI工地开始施工。第一个光束计划于2006年投入使用。与此同时,一个60兆电子伏的直线加速器正在筑波的KEK基地建造,用于研发目的。最近,该项目已正式决定使用实验物理和工业控制系统(EPICS)。在EPICS环境下,我们面临着为所有通信实现以太网/IP网络的挑战,即使是在迄今为止通过现场总线连接的终端控制器级别。为了实现这样的系统,正在开发三种新的控制器(PLC、WE 7000站和通用以太网板)。用于PLC的原型EPICS驱动器工作良好,并用于控制KEK直线加速器的离子源。
2001-11-28 physics.acc-ph
The DARHT Phase 2 Linac
双轴流体动力学试验设备(DARHT)的第二阶段加速器设计用于提供2微秒长、2kA和20 MeV粒子能量的电子束脉冲。注入器提供3.2 MeV,使得直线加速器仅需要提供16.8 MeV。直线加速器是由两种类型的感应加速器细胞。第一组8个细胞有一个14英寸。梁管相比,10英寸。在剩下的80个牢房里另一个主要的区别是,前8个电池的感应芯的伏秒数由于束管直径较大而降低。电池设计用于非常可靠的高压操作。绝缘体是Mycalex。从原型测试的结果,包括螺线管测量的结果。每个单元包含一个用于光束传输的螺线管和一组x-y校正线圈,以减少螺旋运动。给出了确定与BBU生成相关的RF模式阻抗的测试细节。细胞块由“细胞间”分隔,其中一些细胞含有转运蛋白。电池间还提供真空泵站。对准和安装的问题进行了讨论。
2000-08-18 physics.acc-ph
An 800-MeV superconducting LINAC to support megawatt proton operations at Fermilab
自2013年夏天以来,美国对高能物理优先事项进行了积极的讨论,导致费米实验室对现有加速器综合体未来发展的计划发生变化。特别是,X项目的范围缩小到在项目第一阶段支持长基中微子设施。该设施的名称改为PIP-II(质子改进计划)。这个新设施是现有质子改进计划的合理扩展,旨在使费米实验室的助推器和主注入器(MI)的平均功率增加一倍。它的设计和所需的研发与X项目密切相关。本文讨论了这一新设施的目标和变化的项目X直线加速器介绍,以支持这些目标。
2015-02-05 physics.acc-ph
Low divergence proton beams from a laser-plasma accelerator at kHz repetition rate
利用飞秒激光器在受控等离子体条件下,以kHz重复频率从固体靶中产生了束团电荷高达100 pC、截止能量为0.48 MeV、发散度低至$3^{\circ}$的质子束。使用小孔径扫描飞行时间探测器测量光束空间分布。通过改变表面等离子体尺度长度从8到80 nm和激光脉冲持续时间从4 fs到1.5 ps进行详细的参数研究。数值模拟与观测结果吻合良好,并结合对加速机制的深入理论分析,表明高重复率飞秒激光技术可用于产生几MeV质子束的应用。
2022-07-12 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Milestone toward an ECRIPAC accelerator demonstrator
Université Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, LPSC-IN2P3(格勒诺布尔阿尔卑斯大学);Université de Toulouse, Toulouse INP, CNRS, LAPLACE(图卢兹大学)
本文提出ECRIPAC加速器物理的全面介绍,修正了理论并设计了紧凑演示装置,展示了He2+加速器产生9.5 MeV/nucleon离子的模拟结果,验证了新的理论框架。
2026-04-15 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Magnetic evaluation of a developed permanent magnet undulator as a linac-based THz coherent radiation source
由于太赫兹源的各种应用,我们开发了一个纯永磁体(PPM)波荡器,具有8个周期和最小/最大值的间隙等于15/25,使用在我们目前的10 MeV的直线加速器(直线加速器)的结束,以产生太赫兹相干辐射。我们使用RADIA进行模拟和计算我们的磁铁和B2 E代码计算其辐射谐波。制作完成后,我们还通过高精度霍尔探头测量了磁场。计算结果与实测结果吻合较好。这些计算表明,它是可能的,以达到光子能量从3 meV到23 meV的太赫兹区域。
2021-01-06 physics.acc-ph
Status of the llrf system for SARAF phase II
CEA致力于为SARAF加速器设计、建造和调试中能束流传输线和超导直线加速器(SCL),以便将5 mA质子束从1.3 MeV加速到35 MeV或将氘核束从2.6 MeV加速到40 MeV。低水平射频(LLRF)是SARAF-LINAC仪器CEA控制域的一个子系统。LLRF系统的最高要求已在上次LLRF会议上提出。本文给出了一个仿真模型来分析和确定LLRF的技术指标。SARAF LLRF的公开招标已进入最后阶段:与选定的公司进行讨论。第一次原型测试将于2020年初进行。
2019-10-12 physics.acc-ph
Field deployment of a laser wakefield accelerator for on-site application
Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院);Tsinghua University(清华大学);Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);Zhengzhou University(郑州大学)
本文报道了可野外部署的激光尾场加速器系统,其在工业现场试验中稳定运行,产生的高能电子束与X射线可实现高分辨率无损检测,推动该技术从实验室走向实际应用。
2026-08-19 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Optimization parameter design for proton irradiation accelerator
质子辐照加速器是一种广泛应用于工业的加速器,其设计要求紧凑、可靠、操作方便。设计了一束10 MeV的质子束以0.5Hz的重复频率注入慢循环环进行积累和加速,然后用三级共振方法缓慢提取能量为300 MeV的质子束。为了获得更高的强度和更均匀的光束,在注入期间仔细优化注入凸块的高度。此外,为了使提取的光束分布更加均匀,采用了RF Knock-out方法,并对RF Kicker的幅度进行了优化。
2014-11-20 hep-ex physics.acc-ph
Cyclinac Medical Accelerators Using Pulsed C6+/H2+ Ion Sources
带电粒子疗法,或所谓的强子疗法,发展非常迅速。科学界面临着巨大的压力,需要提供专用的加速器,以最低的成本提供最好的治疗方式。在这种情况下,意大利研究基金会TERA正在开发快速循环加速器,称为“cyclinacs”。这些是回旋加速器(将离子加速到固定的初始能量)和随后的高梯度直线加速器的组合,所述高梯度直线加速器将离子能量提升到医学治疗所需的最大值。直线加速器由许多独立控制的速调管供电,以改变从一个脉冲到下一个脉冲的束能量。该加速器最适合使用4D多点扫描技术治疗活动器官。本文介绍了一种质子/碳离子双回旋加速器。它由电子束离子源、超导等离子体回旋加速器和高梯度直线加速器组成。所有这些机器都以高重复率(100-400 Hz)脉冲。该源应在短脉冲(1.5 μs平顶)中提供C6+和H2+离子,并具有足够的强度(在300 Hz下至少108个完全剥离的碳离子)。回旋加速器将离子加速到120 MeV/u。它具有紧凑的设计(超导线圈)和低功耗。该直线加速器具有新颖的C波段高梯度结构,并将离子加速到高达400 MeV/u的可变能量。对于相同的离子提取能量,高RF频率导致比同步加速器低得多的功率消耗。这项工作是与CLIC小组合作的一部分,该小组正在欧洲核子研究中心研究高梯度电子-正电子对撞机。
2010-08-11 physics.acc-ph physics.med-ph
Beam Dynamics Design and Electromagnetic Analysis of 3 MeV RFQ for TAC Proton Linac
对土耳其加速器中心(TAC)352.2 MHz射频四极杆加速器进行了束流动力学设计,该加速器能将连续波质子束流从50 keV加速到3 MeV的动能。同时,对输入光束参数引入扰动后的谐振腔进行了误差分析,考察了扰动对输出光束参数的影响,并对谐振腔进行了二维和三维电磁结构设计,得到了与光束动力学参数相一致的最佳谐振腔参数。利用LIDOS. RFQ软件对该激光器进行了光束动力学分析和误差分析。利用SUPERFISH软件对二维谐振腔进行了电磁设计,利用CST Microwave Studio软件对三维谐振腔进行了电磁设计。
2014-09-15 physics.acc-ph physics.comp-ph