Численное моделирование сильноточного ионного линейного индукционного ускорителя с инжекцией дополнительных электронных пучков

• Main Authors: Богдан, О.В., Карась, В.И., Корнилов, Е.А., Мануйленко, О.В.
• Format: Article
• Language: Russian
• Published: Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України 2010
• Subjects: Новые методы ускорения, сильноточные пучки
• Online Access: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/15699

Представлены результаты 2d3v-численного моделирования методом макрочастиц транспортировки и ускорения сильноточного трубчатого ионного пучка в шести магнитоизолированных промежутках. Зарядовая и токовая компенсации осуществляются сопровождающим электронным пучком, а также дополнительно инжектируемыми электронными пучками. Ускоряющее электрическое поле приложено к первому, третьему и пятому каспам. Его величина такова, что начальная кинетическая энергия компенсирующих электронных пучков немного выше потенциального барьера ускоряющего поля в каждом каспе, что позволяет электронному пучку преодолеть ускоряющий потенциал в одном каспе. Второй, четвертый и шестой каспы, в которых ускоряющее поле отсутствует, используются для инжекции дополнительных компенсирующих электронных пучков, которые заменяют “отработавший” на предыдущем ускорительном промежутке электронный пучок. При моделировании численно решались полные уравнения Максвелла и релятивистские уравнения движения заряженных частиц. Для вычисления плотностей тока на сетке использована сохраняющая заряд схема. Продемонстрирована возможность транспортировки и ускорения сильноточного трубчатого ионного пучка в шести каспах. Показано, что функция распределения сильноточного ионного пучка на выходе ускорителя существенно улучшается благодаря оптимизации параметров инжектируемых дополнительных электронных пучков.