用于脉冲和连续束流产生的大功率多级同轴回旋加速器概念
加速器物理
2007-05-23 v1
摘要
描述了大半径、分离轨道多级同轴回旋加速器的概念，以产生能量为120-2000 MeV的质子束，脉冲束流功率可达数十吉瓦，连续束流功率可达数百兆瓦。加速束流损失必须小于被拦截的平均束流功率线密度的0.1 W/m。该概念固有地配置为主动补偿束团中的纵向和横向空间电荷膨胀。这些基于：(1) 在保持等时性的同时，独立地为每个回旋加速器圈主动改变束团加速平衡相位；(2) 独立改变每圈的加速电压，同时进行轨道校正以保持等时性；(3) 独立改变横向betatron振荡调谐偏移，以确保非共振运行。此外，(4) 包含六极透镜以补偿色度效应。而且，该概念基于迄今为止在束流加速和存储技术方面取得的实际成功结果的最佳利用。该加速器可用于提供强脉冲中子源而无需存储环，并可驱动不同的嬗变技术。作为此类回旋加速器系统的一个例子，我们描述了加速单束团质子束至高达1 GeV能量的方法，脉冲束流功率为80 GW，束团持续时间为2 ns。该示例回旋加速器系统被配置为位于6-GeV埃里温电子同步加速器的屏蔽结构中。如果在亚美尼亚以大幅降低的劳动力成本实施，此类回旋加速器系统的成本估计约为40,000,000美元。
引用
@article{arxiv.physics/9908056,
title = {Concept of Powerful Multistage Coaxial Cyclotron for Pulsed and Continuous Beam Production},
author = {A. R. Tumanyan and N. Z. Akopov and Z. G. Guiragossian and Z. N. Akopov},
journal= {arXiv preprint arXiv:physics/9908056},
year = {2007}
}
备注
10 pages, 1 figure