Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
98<br />
Задача 5. Создание источника электронов с энергией 100 МэВ на основе<br />
фотокатода и СВЧ резонаторов<br />
Одно из направлений исследований в ЦИЭС – это взаимодействие мощного<br />
лазерного излучения с пучками (сгустками) заряженных частиц. Эти сгустки могут<br />
создаваться при воздействии мощного лазерного излучения на мишень, что<br />
обеспечивает их синхронизацию с лазерным импульсом, однако качество таких<br />
сгустков не велико и частота повторения ограничена. Использование традиционного<br />
источника электронов на основе СВЧ резонаторов позволяет получить электронные<br />
сгустки хорошего качества, а использование фотокатода – синхронизовать<br />
электронный пучок с лазерным импульсом. Энергия электронного сгустка – 100 МэВ<br />
– выбрана исходя из требований к параметрам электронного сгустка для инжекции в<br />
лазерно-плазменный ускоритель. В результате открывается возможность для<br />
проведения уникальных экспериментов по ускорению электронов до энергий более<br />
10 ГэВ (Цель 2, Задача 2, Мероприятие 2.1).<br />
Основными элементами ускорителя являются фотоинжектор (RF-пушка с<br />
фотокатодом), лазерный драйвер фотокатода, которые позволяют обеспечить<br />
синхронизацию источника электронных банчей с лазерным импульсом,<br />
ускорительные секции. Описание первых двух устройств с параметрами,<br />
планируемыми в Проекте, приведено в Мероприятии 1.7.<br />
В ускорительных секциях будут использованы стандартные для<br />
ускорительной техники объёмные СВЧ резонаторы, запитываемые излучением<br />
мощных (несколько МВт) клистронов. Рекордные темпы ускорения в таких<br />
ускорителях составляют 20-30 МэВ/м, а величина 10 МэВ/м достигается рутинно.<br />
При таком, рутинном, темпе ускорения длина всего источника электронов<br />
(включая фотоинжектор) с энергией 100 МэВ составит 100-150 м, что вполне<br />
вписывается в инфраструктуру Проекта.<br />
Для создания ускорителя планируется использовать большой опыт ИЯФ СО<br />
РАН, ОИЯИ (Дубна) и DESY (Deutsches Elektronen-Synchrotron). С последними<br />
двумя организациями ИПФ РАН в настоящее время ведет совместные работы по<br />
созданию и исследованию фотоинжекторов с уникальными параметрами. На<br />
Рис. 3.44 показан вид RF-пушки с фотокатодом.
Change language