Linac-4 - разработка измерителя продольного распределения заряда в сгустках

В настоящее время в ЦЕРН в рамках программы модернизации Большого адронного коллайдера начато сооружение линейного ускорителя отрицательных ионов водорода Linac-4. На первом этапе планируется использовать новый линейный ускоритель с выходной энергией 160 МэВ в качестве инжектора в бустер протонного синхротрона. В дальнейшем предполагается построить новый протонный синхротрон вместо существующего и осуществлять в него инжекцию непосредственно из линейного ускорителя, увеличив энергию до нескольких ГэВ.

Между ИЯИ РАН и ЦЕРН заключено соглашение, по которому ИЯИ РАН должен разработать, изготовить, провести лабораторные испытания, поставить в ЦЕРН, смонтировать измеритель продольного распределения заряда в сгустках для линейного ускорителя Linac-4, а также провести измерения параметров пучка на стенде, который включает источник ионов, RFQ и канал транспортировки. В дальнейшем планируется использование измерителя на разных участках ускорителя по мере его запуска с окончательной установкой на энергии 160 МэВ.

Стенд лабораторных испытаний измерителя в ЦЕРН.

Трехмерный вид канала с разработанным измерителем.

Эффективность выполненного этапа работы проявится после реального использования измерителя на ускорителе Linac-4 . Из уникального опыта ИЯИ РАН в этой области можно утверждать, что будет получена информация о параметрах и характеристиках пучка, не доступная иными методами. Эта информация поможет проводить настройку и исследование продольного движения частиц в ускорителе, что в конечном итоге позволит получить качественный высокоинтенсивный пучок для его инжекции на первом этапе в бустер протонного синхротрона, а на втором - после повышения энергии непосредственно в новый протонный синхротрон. Оба указанных этапа являются этапами модернизации всего ускорительного комплекса LHC.