Линейные ускорители

(Л.В. Кравчук)
  1. Общие сведения о линейных ускорителях.
    • Области применения линейных ускорителей. Структурная схема ЛУИ. Системы линейных ускорителей. Проблемы оптимизации параметров и систем при разработке ЛУ.
  2. Источники заряженных частиц.
    • Применение источников заряженных частиц. Плазма, ионизация водорода; получение многозарядных ионов. Источники положительных ионов- ВЧ-источник, источник типа Пеннинга, дуоплазматрон, ECR-источник. Поверхностные, объемные и зарядо-обменные источники отрицательных ионов. Электронные источники.
  3. Ускоряющая система.
    • Распространение волн в однородной периодической структуре. Параметры ускоряющих структур - шунтовое сопротивление, коэффициент пролетного времени, мощность ВЧ потерь в стенках, запасенная энергия, коэффициент связи. Структура с пространственно-однородной квадрупольной фокусировкой (ПОКФ) резонаторы и параметры структур с ПОКФ.
  4. Ускоряющие системы с бегущей и стоячей волной.
    • Сравнительный анализ систем с бегущей и стоячей волной. Структура с трубками дрейфа, бипериодические ускоряющие структуры, структура с боковыми резонаторами связи. Ускоряющая структура с шайбами и диафрагмами. О методах расчета ускоряющих структур - метод частичных областей, метод разностей, метод собственных колебаний и другие методы.
  5. Системы ВЧ питания линейных ускорителей.
    • Общие требования к системам ВЧ питания. Нагрузка резонатора пучком, фазовая диаграмма. САР.ВЧ тренировка резонаторов. Структуры систем ВЧ питания (с внешним возбуждением генераторов, блоковая система). ВЧ генераторы (полупроводниковые, ламповые, клистроны и другие). Импульсные модуляторы. Фидерные устройства. Структурная схема системы ВЧ питания ММФ.
  6. Фокусирующая система. Диагностика пучка.
    • Фокусировка сетками. Квадрупольная магнитная фокусировка. Поле квадрупольной линзы. Фокусирующая система линейного ускорителя ММФ. Структура ускоренного пучка. Измеряемые параметры пучков. Диагностические приборы и области их применения.
  7. Вакуумная система.
    • Требования к вакууму в различных ускорителях заряженных частиц; состав остаточного газа. Определение основных параметров вакуумной системы. Конструкционные материалы вакуумированных объемов. Вакуумные насосы. Ловушки. Вакуумметры. Измерение парциальных давлений газов. Разборные вакуумные соединения. Коммутационная аппаратура. Вакуумная система ЛУ ММФ.
  8. Индукционные линейные ускорители.
    • История развития линейных индукционных ускорителей. Принцип действия ЛИУ. Индукционная и другие системы ЛИУ. Проблема транспортировки пучка. Качественная оценнка параметров ЛИУ, их основные характеристики. Области применения линейных индукционных ускорителей.
  9. Сильноточные ЛУ для нейтронных источников (spallation).
    • Сравнительный анализ нейтронного рассеяния и СИ как основных инструментов изучения структуры конденсированных сред. Ядерные реакторы как источники нейтронов. Основные преимущества импульсных нейтронных источников на основе протонных ЛУ. Основные принципы проектирования нейтронных источников и построения ЛУ для них. Перспективы развития нейтронных источников.
  10. Применение ускорителей в ядерной энергетике.
    • Ядерный топливный цикл, получение искусственных делящихся материалов U-233 и Pu-239 и проблемы трансмутации радиоактивных отходов. Схемы соответветствующих установок и основные параметры ЛУ для решения задач ядерной энергетики.
  11. Метод встречных пучков. Линейные коллайдеры.
    • Энергия взаимодействия частицы с изучаемым объектом. Светимость. Преимущества и недостатки метода встречных пучков. Накопительные кольца. Необходимость перехода к линейным встречным пучкам. Параметры пучков в месте встречи. Установка SLC. Проекты линейных коллайдеров(SBLC, TESLA, ВЛЭПП, CLIC).

WWW.INR.RU 2001 © webmasters