Испытания измерителя продольного распределения заряда в сгустках для Linac-4 ЦЕРН, исследование характеристик продольного движения на канале транспортировки пучка промежуточной энергии 3 МэВ

Измеритель продольного распределения заряда в сгустках для Linac-4 ЦЕРН.

А.В.Фещенко Москва 2013 г

Аннотация

Объектом исследования является диагностика и продольная динамика пучка в линейных резонансных ускорителях.

Цель работы — разработка и создание измерителя продольного распределения заряда в сгустках для линейного ускорителя отрицательных ионов водорода Linac-4, сооружаемого в ЦЕРНе в рамках программы модернизации Большого адронного коллайдера, исследование параметров продольного движения в ускорителе.

Разработанный измеритель имеет фазовое разрешение около 1 градуса на частоте 352,2 МГц, что эквивалентно временному разрешению лучше 10 пикосекунд при импульсных токах пучка десятки миллиампер. Конструктивной особенностью является то, что измеритель вписан в ограниченную геометрию диагностического канала, создаваемого в ЦЕРНе для исследований пучка в процессе поэтапного запуска ускорителя Linac-4.

Данная работа изначально ориентирована на внедрение. Согласно соглашению между ИЯИ РАН и ЦЕРН в 2009 году выполнялась разработка технического проекта. Результаты разработки были приняты и одобрены ЦЕРН в марте 2010 года. Начиная с марта по октябрь 2010 в ИЯИ РАН велось изготовление как самого измерителя, так и его электроники. С октября по декабрь 2010 года проводились лабораторные испытания измерителя в ИЯИ РАН с участием представителя ЦЕРН. В конце декабря 2010 года измеритель был отправлен в ЦЕРН. Первые исследования на канале транспортировки пучка промежуточной энергии 3 МэВ ранее были запланированы на апрель 2011 года. Однако, в связи с задержкой изготовления RFQ, указанные работы были отложены. Совместно с ЦЕРН было принято решение в 2011 году осуществить сборку и лабораторные испытания измерителя в ЦЕРН и подготовить детектор к монтажу на стенде. Сборка и лабораторные испытания были успешно выполнены в октябре 2011 года. В 2012 году детектор был смонтирован на диагностическом стенде и проведены испытания его электронно-оптического канала в условиях наличия рассеянных полей поворотного магнита и магниторазрядного насоса, установленных в непосредственной близости. В апреле 2013 года проведены совместные исследования на стенде канала транспортировки пучка промежуточной энергии 3 МэВ. К сожалению, из-за отсутствия на тот момент готовности одного из трех группирователей, полный объем предполагаемых исследований выполнить не удалось. В ноябре-декабре 2013 года была выполнена наладка детектора после его установки на канале транспортировки пучка промежуточной энергии 3 МэВ уже в тоннеле сооружаемого ускорителя Linac-4. Детектор приведен в рабочее состояние, проведены пробные измерения на пучке. К сожалению, ни один из трех группирователей не был готов к работе, поэтому наблюдался лишь разгруппированный на дрейфе пучок ускоренный в RFQ. В то же время была проведена настройка, проверка и подготовка детектора к работе со сгруппированным пучком, которую планируется выполнить в начале 2014 года. В середине 2014 года планируется перенос детектора и проведение измерений на выходе первого ускоряющего резонатора с трубками дрейфа. Далее детектор будет установлен на выходе последнего третьего резонатора с трубками дрейфа при энергии 50 МэВ. Окончательно в 2016 году детектор будет установлен на свое стационарное место на выходе ускорителя на энергии 160 МэВ.

ИЯИ РАН является единственным в мире институтом, в котором реально разрабатываются и изготавливаются измерители данного типа. Высокий научно-технический уровень подтверждается тем, что создание подобных измерителей проводилось и проводится в ИЯИ РАН для крупнейших ускорительных центров мира (SSC, ЦЕРН, DESY, KEK, SNS, J-PARC, LANSCE). В частности, для ЦЕРН измерители этого типа ранее были созданы для линейного ускорителя протонов Linac-2 и линейного ускорителя тяжелых ионов Linac-3. Эффективность детектора подтверждает и то, что ЦЕРНом принято решение о заказе еще одного детектора с увеличенной апертурой для установки на тракте транспортировку пучка с выхода Linac-4 в бустер. Соглашение о данной работе между ИЯИ РАН и ЦЕРН подписано в декабре 2013 года сроком на два года.

Введение

Экспериментальное исследование продольной динамики пучка в линейных резонансных ускорителях является одной из важнейших задач, которые необходимо решать при запуске и настройке ускорителей, особенно ускорителей с высокой интенсивностью пучка. Измеритель продольного распределения заряда в сгустках (анализатор формы сгустков, фазовый анализатор, Bunch Shape Monitor) является уникальным инструментом, который позволяет непосредственно измерять микроструктуру ускоренного пучка, по которой можно определять и другие характеристики, например продольный эмиттанс, а также параметры ускоряющих полей. Детекторы этого типа были разработаны в ИЯИ РАН и нашли применение в ряде ведущих ускорительных центров (SSC, ЦЕРН, DESY, KEK, SNS, J-PARC). Ведется разработка детекторов для ускорителя центра нейтронных исследований LANSCE Лос-Аламосской национальной лаборатории. Поскольку тип ускоряемых частиц, параметры пучка и частоты ускоряющих полей на ускорителях различны, то каждый измеритель требует специальной разработки и является уникальным. Особенностью требований к измерителю для ускорителя Linac-4 является тип частиц – отрицательные ионы водорода, широкий диапазон энергии пучка от 3 МэВ до 160 МэВ, широкий диапазон интенсивностей (импульсный ток до 65 мА), малые габариты, поскольку решение об использовании измерителя было принято уже после определения состава и конфигурации диагностического канала.

Наладка детектора и исследование продольного движения (Апрель 2013)

Детектор был установлен на диагностическом стенде, на выходе канала транспортировки средней энергии MEBT (Medium Energy Beam Transfer).

Схема расположения оборудования, определяющего продольное движение, показана на рис.1.

Рис 1: Схема расположения оборудования.

Фотография канала MEBT и диагностического

стенда приведена на рис. 2.

Методика наладки группирующей системы

Целью наладки группирующей системы является установка номинальных фаз и калибровка эффективных амплитуд полей в группирователях, а также наблюдение и исследование группировки пучка.

Фаза и амплитуда в одном группирователе могут быть найдены по результатам измерений изменения фазового положения центра сгустка при изменениях фазы и амплитуды. При этом предполагается, что фаза находится вблизи номинального значения.

Две частицы, кинетическая энергия которых различается на величину ΔW/W, после прохождения участка дрейфа длиной L сдвигаются по фазе относительно друг друга на величину:

(1)

Различие набора энергии для двух частиц, прошедших зазор группирователя с разностью по фазе вблизи номинального значения на величину Δφ_b можно представить в виде ΔW=eU_m·Δφ_b, где U_m – амплитуда эффективного напряжения на зазоге группирователя. Подставляя ΔW в формулу (1), можно получить:

(2)

Экспериментальная зависимость Δφ(Δφ_b) представляет собой линейную функцию с наклоном, зависящим от U_m. Измеряя наклон, можно определить U_m:

(3)

Экспериментальные зависимости Δφ(Δφ_b) пересекаются в точке, соответствующей номинальной фазе. В этой точке наблюдаемое фазовое положение центра сгустка не зависит от U_m. Это свойство может быть использовано для нахождения номинальной фазы.

При наличии нескольких группирователей описанная процедура может применяться ко всем резонаторам последовательно.

Ожидаемая протяженность сгустков

Расчетный продольный фазовый портрет пучка на выходе RFQ показан на рис. 3 . ( http://lombarda.home.cern.ch/lombarda/).

Рис 3: Продольный фазовый портрет пучка на выходе RFQ.

Фазовый портрет, трансформированный в точку установки измерителя формы сгустков при всех трёх отключенных группирователях, показан на рис. 4. Из рисунка видно, что фазовая протяженность сгустков превышает период. Следует также учитывать, что диапазон измерений по фазам измерителя формы сгустков составляет половину периода. Если фазовая протяженность сгустков превышает 180°, то возникает суперпозиция точек, различающихся на половину периода и наблюдаемое продольное распределение не соответствует действительности. Отсюда очевидно, что при трех отключенных группирователях наблюдение формы сгустков невозможно.

Рис. 4: Продольный фазовый портрет пучка в месте расположения детектора при трех отключенных группирователях.

В случае, если группирователь №1 включен, сгусток в месте расположения детектора становится короче. Хотя полная протяженность примерно равна периоду, его ядро заметно короче, поэтому возможность наблюдения сгустков заметно возрастает. На рис. 5 демонстрируется продольный фазовый портрет при U_m=80 кВ.

Рис. 5: Продольный фазовый портрет в месте расположения детектора. Группирователь №1 – 80 кВ, группирователи №2 и №3 отключены.

При включении второго группирователя фазовая протяженность сгустков в месте установки детектора может быть сформирована достаточно короткой (рис. 6) для проведения достоверных измерений.

Рис.6: Продольный фазовый портрет в месте расположения детектора. Группирователь №1 – 45 кВ, группирователь №2 - 60 кВ,

группирователь №3 - отключен.

Результаты измерений при трех отключенных группирователях

При трех отключенных группирователях было сделано несколько измерений. Результаты измерений хорошо повторяются, однако, как и ожидалось, наблюдается лишь модуляция в измеряемой функции без выраженных сгустков (рис.7).

Рис.7: Характерный результат измерений продольного распределения при трех отключенных группирователях.

Результаты измерений при работающем группирователе №1

Первой задачей, которую необходимо решить после включения группирователя является предварительная установка фазы. Это было сделано путем наблюдения глубины модуляции измеряемой функции. Очевидно, что при сгустках большой протяженности модуляция растет при приближении к номинальной фазе. На рис. 8 и 9 приведены результаты измерений, при включенном группирователе №1, для двух показаний измерителей фаз,

210º и 170º. (Отметим, что показания фазы считываются для частоты 202,56 МГц. Для перехода к показаниям для частоты 352,2 МГц, необходимо умножение считываемых показаний на 352,2/202,56=1.7387). Фаза 170º была принята в качестве начального приближения для номинальной фазы группирователя №1.

Рис.8: Результаты измерений продольного распределения для показаний фазы в группирователе №1 210° (f=202,56 МГц).

Рис.9: Результаты измерений продольного распределения для показаний фазы в группирователе №1 170° (f=202,56 МГц).

Экспериментальные кривые, показанные на рис.8 и 9, имеют периодичность 360° вместо ожидаемой периодичности 180°. Проведенные исследования показали, что один из двух максимумов на периоде, либо четный либо нечетный, может быть уменьшен путем подстройки магнитного поля в корректирующем магните детектора (рис.10-13). Второй максимум при этом возрастает. Это означает, что две группы вторичных электронов, различающиеся по времени влета в высокочастотный дефлектор на 180°, на выходном коллиматоре детектора смещены по-разному. Данный эффект не объясним в случае идеальной геометрии электронно-оптического канала детектора и подлежит более детальному изучению. Возможно он обусловлен не идеальностью геометрии. В нашем конкретном случае он оказался чрезвычайно полезен, поскольку фактически привел к расширению диапазона измерений детектора до полного периода.

Рис.10: Результаты измерений продольного распределения для тока корректирующего магнита 25 мА.

Рис.11: Результаты измерений продольного распределения для тока корректирующего магнита 15 мА.

Рис.12: Результаты измерений продольного распределения для тока корректирующего магнита 10 мА.

Рис.13: Результаты измерений продольного распределения для тока корректирующего магнита 5 мА.

Следующей задачей было определение эффективного напряжения на зазоре группирователя и коррекция номинальной фазы. На рис. 14 и 15 демонстрируется изменение Δφ фазового положения сгустков при изменении фазы поля в группирователе Δφ_b, наблюдаемое при уровне поля в группирователе 2000 условных единиц. Изменение Δφ_b на 5,6°·1,7387=9,74° приводит к изменению фазового положения центра сгустка на 54,2°.

Рис.14: Результаты измерений формы сгустков для отсчета фазы поля в группирователе №1 162,4° (f=202,56 МГц). Положение центра сгустка 204,2°.

Рис.15: Результаты измерений формы сгустков для отсчета фазы поля в группирователе №1 168,0° (f=202,56 МГц). Положение центра сгустка 150,0°.

Аналогичные измерения были проведены также для уровней полей в группирователе 1000 и 1500 условных единиц. Результаты представлены в таблице. В правой колонке приведены значения эффективных напряжений на зазоре группирователя, вычисленные по формуле (3)

Амплитуда, условные единицы	Δφb , градусы 202,56 МГц	Δφb , градусы 252,2 МГц	Δφ, градусы 252,2 МГц	Эффективная амплитуда, кВ
2000	5.6	9.736967	54.2	81.7009
1500	5.6	9.736967	45.42	68.46596
1000	5.6	9.736967	30.2	45.52338

На рис.16 показано поведение фазового положения центра сгустка в зависимости от амплитуды поля для двух фаз поля в группирователе 162,4° и 168,0°. Отметим, что разность фаз соответствует минимально возможному шагу регулирования, составляющему 5,6° (f=202,56 МГц). Видно, что при изменении фазы происходит измерение наклона кривых. В качестве номинального значения выбрана фаза 162,4°.

Рис.16: Зависимость положения центра сгустка от амплитуды поля в группирователя при разных фазах поля (f=202,56 МГц).

Результаты измерений при двух включенных группирователях

Измерения с двумя включенными группирователями проводились со следующими параметрами: фаза поля в RFQ 179,2° (f=202,56 МГц), фаза поля в группирователе №1 162,4° (f=202,56 МГц), амплитуда поля в группирователе №1 1000 условных единиц. В качестве начальной амплитуды в группирователе №2 было выбрано значение 1102 условные единицы.

Первой задачей было нахождение фазы поля в группирователе №2. Предварительная установка фазы проводилась путем наблюдения формы сгустков при разных фазах, что демонстрируется на рис.17. Вторая кривая измерялась при фазе 117,6° (f=202,56 МГц). При этой фазе был получен наиболее сформированный и симметричный сгусток, поэтому это значение и было предварительно принято в качестве номинального.

Рис.17: Поведение формы сгустков при измерении фазы поля в группирователе №2.

На рис.18 и 19 показаны сгустки, измеренные при двух фазах поля 112,0° и 117,6°. Видно, что регулировка фазы приводит к измерению фазового положения наблюдаемого сгустка.

Рис.18: Фаза поля в группирователе №2 112,0° (f=202,56 МГц). Положение центра сгустка 182,0°.

Рис.19: Фаза поля в группирователе №2 117,6°

(f=202,56 МГц). Положение центра сгустка 172,3°.

На рис.20 приведены зависимости фазового положения центра сгустка от амплитуды поля для двух значений фазы поля в группирователе. Обе функции имеют заметный наклон, что означает, что ни одна из выбранных фаз не является номинальной.

Рис.20: Зависимость фазового положения сгустков от амплитуды поля в в группирователе №2

при двух значений фазы (f=202,56 МГц).

Для определения номинальной фазы были проведены повторные измерения для других показаний фазы. Минимальный наклон (рис. 21) были получен при фазе 89,6°, которая и была выбрана в качестве номинальной.

Рис.21: Зависимость положения центров сгустков от амплитуды поля в группирователе №2 при показаниях фазы поля 89,6° (f=202,56 МГц).

После установки фазы поля проводилась регулировка амплитуды для получения наиболее коротких сгустков, которые удобно использовать для более точной калибровки амплитуды. На рис. 22 показан сгусток, полученный при амплитуде 2523 условные единицы. Положение центра сгустка при этом составляет 215,0º. Изменение фазы поля до 95,2° приводит к смещению положения центра до величины 185.1° (рис.23). Используя выражение (3) можно провести калибровку эффективного напряжения на зазоре группирователя №2: показания 2523 условных единиц соответствуют напряжению 67,8 кВ.

Рис.22: Форма сгустка при фазе поля в группирователе №2 89.6° (f=202,56 МГц). Положение центра сгустка 215,0°.

Рис.23: Форма сгустка при фазе поля в группирователе №2 95,2° (f=202,56 МГц). Положение центра сгустка 185,1°.

На рис.24 приведена зависимость среднеквадратического размера сгустков от амплитуды во втором группирователе. Минимальный размер получается при амплитуде 2315 условных единиц, что соответствует эффективному напряжению на зазоре 62,0 кВ.

Рис.24: Зависимость среднеквадратического размера сгустка от амплитуды поля в группирователе №2.

Поведение формы сгустков в течение импульса тока пучка

Во всех выше приведенных экспериментальных распределениях в качестве значения интенсивности использовался интеграл сигнала со вторичного электронного умножителя детектора по центральной части импульса тока. В реальности при съеме информации производится оцифровка сигнала с шагом 1 мкс, поэтому результатом измерений является двумерная функция I(φ,t), которая может быть использована для наблюдения поведения формы сгустков во времени. Типичное поведение формы сгустка в течение импульса тока пучка показано на рис.25. Такие возможности измерителя формы сгустков полезны для контроля работы систем стабилизации амплитуд и фаз полей в ускорителе.

Рис.25: Поведение формы сгустков во времени.

Наблюдение электронов обдирки

Составной частью детектора является магнитный спектрометр (поворотный магнит), предназначенный для уменьшения влияния электронов обдирки. Регулирую ток магнита, можно регистрировать электроны разных энергий. Оптимальное значение тока при потенциале мишени -9,62 кВ, при котором интенсивность полезно используемых вторичных низкоэнергетических электронов составляла 256÷259 мА. Электроны обдирки наблюдались при токе магнита примерно 280 мА. Интенсивность сигнала от электронов обдирки была значительно ниже. Эти наблюдения, хотя и носят качественный характер, подтверждают правильность принятого решения о необходимости сепарации двух групп электронов для энергий ионов 3 МэВ. Правильность выбранного решения для более высоких энергий сомнения не вызывает.

Оценка фазового разрешения

Рис.26: Зависимость среднеквадратического размера пучка вторичных низкоэнергетических электронов от фокусирующего напряжения.

В случае оптимального фокусирующего напряжения, составляющего 8 кВ среднеквадратический размер получился равным 0,23 мм. Данная величина идеально согласуется с выбранным размером выходного коллиматора 0,5 мм. Фазовое разрешение может быть найдено как , где ∆Z - это размер щели (или размер сфокусированного пучка на полувысоте, что в нашем случае одно и то же) , а Z_max – амплитуда смещения электронов в плоскости выходного коллиматора вследствие отклонения ВЧ полем.

Величина Z_max может быть найдена по результатам измерения фазовых положение сгустков, наблюдаемых в широком диапазоне регулирования фазы поля в дефлекторе. Методика поясняется на рис.27. В случае оптимального корректирующего напряжения сгустки наблюдаются с периодичностью 180º. Если пучок электронов сместить на величину Z_c , то наблюдаемые сгустки располагаются бипериодически. В случае малых смещений величины Z_max, Z_c and Δ связаны соотношением , которое и может быть использовано для нахождения Z_max.

Рис.27: Относительное фазовое положение наблюдаемых сгустков.

Рис. 28 демонстрирует экспериментальные зависимости, полученные для корректирующих напряжений 503 В и 293 В. Разница корректирующих напряжений, составляющая 210 В, соответствует величине смещения электронов Z_c=15 мм. Видно, что при изменении корректирующего напряжения происходит изменение расстояния по фазе между соседними максимумами. Также видно, что расстояние между максимумами через один составляет не 360º, а 354,8º. Причина этого различия не ясна, но, прежде всего, должна быть проверены калибровка фазовращателей.

Рис.28: Экспериментальные кривые для корректирующих напряжений 503 В (слева) и 293 В (справа).

На рис. 29 приведены зависимости разности фазового положения соседних максимумов от корректирующего напряжения. Используя приведенные данные, можно найти ∆: при Z_c=15 мм ∆ равна 17°. Величина Z_max при этом получается равной 50,6 мм. Компонента фазового разрешения, обусловленная отклоняюще-фокусирующими свойствами электронно-оптического канала таким образом составляет 0,57°.

Рис.29: Зависимость разницы в фазовых положениях соседних максимумов от корректирующего напряжения.

Наладка детектора на ускорителе Linac-4 (ноябрь-декабрь 2013)

Летом 2013 года инжектор отрицательных ионов водорода, RFQ, канал транспортировки пучка промежуточной энергии и диагностический канал были демонтированы со стенды и смонтированы непосредственно в тоннеле ускорителя Linac-4. Также был перенесен измеритель формы сгустков (рис.30) вместе с управляющей электроникой (рис.31) и кабелями без участия сотрудников ИЯИ РАН.

Рис.30: Канал транспортировки пучка промежуточной энергии и диагностический канал в тоннеле

ускорителя Linac-4.

Рис.31: Стойка электроники измерителя формы

сгустков в тоннеле ускорителя Linac-4.

В ноябре-декабре 2013 года сотрудниками ИЯИ РАН выполнено подключение и проверка электронной аппаратуры, проведены испытания детектора, включая проверку и подстройку электронно-оптического канала, наладка ВЧ системы детектора. Проведена повторная калибровка фазовращателей, которая, однако не выявила расхождений с калибровкой, выполненной в 2011 году, поэтому причины отличия наблюдаемого расстояния по фазе между сгустками от 360º пока не найдено. Выполнена доработка программного управления детектором, что было необходимо в связи с заменой контроллера PXI и, как следствие изменением адресации, а также с изменением централизованной базы данных для управления шаговыми двигателями.

Выполнение перечисленных работ позволило восстановить работоспособность детектора и подготовить его к работе с пучком.

Поскольку ни один из трех группирователей не был готов, то проверка детектора проводилась с разгруппированным пучком. Проведены все тестовые измерения с пучком, а также подстройка рабочих параметров детектора, что позволяет сделать заключение о его полной готовности к исследованиям со сгруппированным пучком, планируемым на начало 2014 года.

Проведен эксперимент по более точной оценке влияния электронов обдирки. С этой целью для разных токов поворотного магнита измерялись зависимости сигнала от корректирующего напряжения. В каждой измеренной функции находилось максимальное значение, и затем строилась зависимость найденного максимального значения от тока поворотного магнита. Для расширения динамического диапазона измерения проводились при двух значения напряжения питания вторичного электронного умножителя и данные сшивались на общем участке. Построенная таким образом функция приведена на рис.32. Электроны обдирки приводят к появлению хвоста справа от основного максимума. Различие сигналов от основного пучка вторичных низкоэнергетических электронов и от электронов обдирки превышает два порядка. При энергии 3 МэВ влияние электронов обдирки будет сказываться при исследовании продольного ореола сгустков и практически не будет вносить искажений в форму центральной части. При более высоких энергиях влияние электронов обдирки возрастает.

Рис.32: Зависимость максимума сигнала от тока поворотного магнита

Заключение

Таким образом, в результате выполнения этапа проведены совместные исследования на стенде канала транспортировки пучка промежуточной энергии 3 МэВ. К сожалению, из-за отсутствия на момент визита сотрудников ИЯИ РАН готовности одного из трех группирователей, полный объем предполагаемых исследований выполнить не удалось. В ноябре-декабре 2013 года была выполнена наладка детектора после его установки на канале транспортировки пучка промежуточной энергии 3 МэВ уже в тоннеле сооружаемого ускорителя Linac-4. Детектор приведен в рабочее состояние, проведены пробные измерения на пучке. К сожалению, ни один из трех группирователей не был готов к работе, поэтому наблюдался лишь разгруппированный на дрейфе пучок, ускоренный в RFQ. В то же время была проведена настройка, проверка и подготовка детектора к работе со сгруппированным пучком, которую планируется выполнить в начале 2014 года.

Результаты 2013 года носят промежуточный характер. Однако в целом результаты выполненных для ЦЕРН работ по разработке и созданию измерителя и исследованию продольных характеристик пучка могут и будут использованы для дальнейших работ в данной области. В частности, полученные результаты уже нашли практическое применение при разработке и создании измерителей продольного распределения для SNS

(Ок-Риджская национальная лаборатория, США), Японского исследовательского ускорительного комплекса (J-PARC). Ведутся работы по разработке детекторов подобного типа для LANSCE (Лос-Аламосская национальная лаборатория, США). Ведутся переговоры с GSI (Германия) о разработке универсального измерителя с тремя заменяемыми ВЧ дефлекторами для использования на трех разных ускорителях.

Несмотря на предварительный характер полученных результатов, их эффективность не вызывает сомнений. Выполненные на стенде исследования позволили получить сгруппированный пучок и найти рабочие параметры группирователей. По информации, полученной от коллег из ЦЕРНа, полученные с помощью измерителя формы сгустков результаты хорошо согласуются с результатами измерений энергетических спектров пучка. Эффективность детектора подтверждает и то, что ЦЕРНом принято решение о заказе еще одного измерителя с увеличенной апертурой для установки на тракте транспортировки пучка с выхода Linac-4 в бустер. Соглашение о данной работе между ИЯИ РАН и ЦЕРН подписано в декабре 2013 года сроком на два года. Все выполняемые работы проводятся в рамках модернизации БАК.

Этап выполнен на высоком научно-техническом уровне. В настоящее время только в ИЯИ РАН реально создаются измерители продольного распределения зарядов в сгустка пучка в линейных ускорителях ионов.