Разработка сверхпроводящих магнитных линз для фокусировки пучков легких ионов с энергией порядка 10 МэВ
Разработаны компьютерные программы для расчета фокусировки широкоапертурных интенсивных ионных пучков, на основе которых проведена оптимизация линз. С учетом имеющегося практического опыта по изготовлению сверхпроводящих соленоидов, выполнены инженерные расчеты и эскизный проект сверхпроводящих магн...
Saved in:
| Published in: | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Date: | 2008 |
| Main Authors: | , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2008
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/111486 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Разработка сверхпроводящих магнитных линз для фокусировки пучков легких ионов с энергией порядка 10 МэВ / В.И. Бутенко, О.С. Друй, Б.И. Иванов, В.О. Ильичева, Н.Г. Шулика, О.Н. Шулика, В.Б. Юферов // Вопросы атомной науки и техники. — 2008. — № 5. — С. 49-53. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859592475119714304 |
|---|---|
| author | Бутенко, В.И. Друй, О.С. Иванов, Б.И. Ильичева, В.О. Шулика, Н.Г. Шулика, О.Н. Юферов, В.Б. |
| author_facet | Бутенко, В.И. Друй, О.С. Иванов, Б.И. Ильичева, В.О. Шулика, Н.Г. Шулика, О.Н. Юферов, В.Б. |
| citation_txt | Разработка сверхпроводящих магнитных линз для фокусировки пучков легких ионов с энергией порядка 10 МэВ / В.И. Бутенко, О.С. Друй, Б.И. Иванов, В.О. Ильичева, Н.Г. Шулика, О.Н. Шулика, В.Б. Юферов // Вопросы атомной науки и техники. — 2008. — № 5. — С. 49-53. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вопросы атомной науки и техники |
| description | Разработаны компьютерные программы для расчета фокусировки широкоапертурных интенсивных ионных пучков, на основе которых проведена оптимизация линз. С учетом имеющегося практического опыта по изготовлению сверхпроводящих соленоидов, выполнены инженерные расчеты и эскизный проект сверхпроводящих магнитных линз для фокусировки пучков дейтронов с энергией до 20 МэВ.
Розроблені комп’ютерні програми розрахунку фокусування широкоапертурних інтенсивних іонних пучків, на основі яких проведено оптимізацію лінз. З урахуванням практичного досвіду по виготовленню надпровідних соленоїдів, виконані розрахунки та ескізний проект надпровідних магнітних лінз для фокусування пучків дейтронів з енергією до 20 МеВ.
There have been elaborated computer codes for simulation of wide-aperture intense ion beam focusing; the usage of these codes has allowed us to optimize lens parameters. Based on experience gained in superconducting solenoid fabrication, necessary technical calculations have been performed and a design project of superconducting magnetic lenses for deuteron beam focusing at energy of 1 and 20 MeV has been fulfilled.
|
| first_indexed | 2025-11-27T15:35:31Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 621.384.6
РАЗРАБОТКА СВЕРХПРОВОДЯЩИХ МАГНИТНЫХ ЛИНЗ ДЛЯ ФО-
КУСИРОВКИ ПУЧКОВ ЛЕГКИХ ИОНОВ С ЭНЕРГИЕЙ
ПОРЯДКА 10 МэВ
В.И. Бутенко, О.С. Друй, Б.И. Иванов, В.О. Ильичева, Н.Г. Шулика, О.Н. Шулика,
В.Б. Юферов
Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт»,
Харьков, Украина
Разработаны компьютерные программы для расчета фокусировки широкоапертурных интенсивных ион-
ных пучков, на основе которых проведена оптимизация линз. С учетом имеющегося практического опыта по
изготовлению сверхпроводящих соленоидов, выполнены инженерные расчеты и эскизный проект сверхпро-
водящих магнитных линз для фокусировки пучков дейтронов с энергией до 20 МэВ.
1. ВВЕДЕНИЕ
Сверхпроводящие (СП) магнитные линзы (в виде
коротких соленоидов) могут быть применены как
для радиальной фокусировки ионов в процессе уско-
рения, так и для фокусировки ионных пучков, уско-
ренных до значительных энергий. Применение ци-
линдрических линз известно для фокусировки пуч-
ков заряженных частиц малых энергий. Однако, с
повышением энергии частиц требуются большие ве-
личины магнитных полей, поскольку фокусное рас-
стояние тонкой линзы (длина линзы существенно
меньше фокусного расстояния) определяется соот-
ношением (см., например, [1]):
∫
+ ∞
∞−
= dzzB
mU
e
f
)(
8
1 2 , (1)
где В – магнитная индукция, U – ускоряющий по-
тенциал, e и m – заряд и масса частицы.
Для энергий порядка 10 МэВ нужны величины
магнитного поля на уровне 5 Тл, что требует при-
менения СП-линз. На практике для таких целей СП-
линзы применяются редко. В частности, в [2] описа-
ны результаты применения длинного СП-соленоида
для обеспечения радиальной устойчивости пучка
протонов в процессе ускорения в линейном ускори-
теле протонов СИУ-1 (МРТИ). В результате такого
применения получен ток пучка около 400 мА, но
при значительном разбросе частиц по энергиям. В
то же время авторы [2] отмечают, что не достигли
расчетных параметров системы. В [3] для реализа-
ции мощных линейных ускорителей ионов предло-
жена схема на основе модифицированной перемен-
но-фазовой фокусировки, в которой для согласова-
ния секций применяются короткие СП-соленоиды с
напряженностью магнитного поля в несколько те-
сла. Результаты компьютерного моделирования
ускорения дейтронов в таком ускорителе [3] показы-
вают целесообразность предложенного подхода.
2. КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
ФОКУСИРОВКИ ДЕЙТРОНОВ
В работе путем компьютерного моделирования
проведены расчеты фокусировки широкоапертур-
ных ионных пучков, на основе которых проведена
оптимизация линз по минимуму фокусного расстоя-
ния в следующих случаях: 1) по соотношению дли-
ны и толщины намотки, 2) по минимальной длине
СП-провода (см. Рис.1-4).
90
95
100
105
110
115
120
125
130
0 5 10 15 20 25
l , c m
f,
c
m
Рис.1. Фокусировка параллельного пучка дейтронов
с энергией 20 МэВ (вариант 1)
На Рис.1 представлены результаты оптимизации
линзы по минимуму фокусного расстояния при по-
стоянной площади сечения намотки (внутренний ра-
диус 4 см, наружный радиус и длину требуется
определить, сечение намотки 45 см2, средняя плот-
ность тока 15614 А/см2. Выбрано: длина линзы
10 см, наружный радиус около 8.5 см, при этом фо-
кусное расстояние равно 98 см, напряженность маг-
нитного поля в центре линзы Н00=57.668 кЭ.
86
88
90
92
94
96
98
100
102
5 10 15 20 25 30 35
l , c m
f,
c
m
Рис.2. Фокусировка параллельного пучка дейтронов
с энергией 20 МэВ (вариант 2)
На Рис.2 представлены результаты оптимизации
линзы по минимуму фокусного расстояния при по-
стоянной длине провода (внутренний радиус линзы
3,5 см, наружный радиус и длину требуется опреде-
лить, средняя плотность тока 15614 А/см2, длина
провода 2,87 км – такая же, как для Рис.1). В ре-
зультате такой оптимизации при длине линзы
____________________________________________________________
PROBLEMS OF ATOMIC SCIENCE AND TECHNOLOGY. 2008. № 5.
Series: Nuclear Physics Investigations (50), p.49-53. 49
17.5 см фокусное расстояние уменьшилось с 98 до
88 см.
96
98
100
102
104
106
108
110
112
5 10 15 20 25 30 35
l , c m
f,
c
m
Рис.3. Фокусировка параллельного пучка дейтронов
с энергией 20 МэВ (вариант 3)
На Рис.3 представлены результаты оптимизации
линзы по минимуму длины провода при сохранении
фокусного расстояния (внутренний радиус 3,5 см,
наружный радиус и длину требуется определить,
средняя плотность тока 15614 А/см2). При длине
линзы 17 см, фокусном расстоянии 98 см (таком же,
как на Рис.1) получили длину провода 2,67 км, то
есть на 200 м меньше по сравнению с данными
Рис.1, 2.
66
68
70
72
74
76
78
80
82
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
l , c m
f,
c
m
Рис.4. Фокусировка параллельного пучка дейтронов
с энергией 3 МэВ
На Рис.4 представлены результаты оптимизации
линзы по минимуму фокусного расстояния при по-
стоянной площади сечения намотки линзы (внутрен-
ний радиус 3,0 см, сечение намотки 18 см2, наруж-
ный радиус и длину требуется определить, средняя
плотность тока 15614 А/см2). В результате опти-
мизации выбрано: длина линзы 6 см, наружный ра-
диус 6 см. Напряженность магнитного поля в центре
линзы Н00=33 кЭ.
После выбора оптимальных параметров соленои-
дальных СП-линз был проведен расчет фокусировки
широкоапертурного пучка дейтронов с энергией
20 МэВ с начальными условиями, соответствующи-
ми результатам предварительно проведенного
компьютерного моделирования линейного ускори-
теля [3]. Результаты представлены на Рис.5.
Как видно из Рис.5, фокус непараксиальных и
слегка расходящихся лучей находится в области
z=157…160 см. Отметим, что для параллельных па-
раксиальных лучей фокусное расстояние в данном
случае составляет около 100 см, что следует как из
компьютерного моделирования, так и из расчета по
формуле (1). Минимальный радиус пучка, или
кроссовер, который в данном случае определяется
непараксиальностью пучка (поскольку траектории
частиц с большим радиусом инжекции преломляют-
ся сильнее), составляет 0.08 см при z=150 см.
Рис.5. Фокусировка дейтронов 20 МэВ. Радиус пуч-
ка на выходе из ускорителя r0=2.3 см, угол разлета
=10 мрад⋅r/r0 . Рассчитаны траектории дейтронов
в линзе с параметрами: внутренний радиус 4 см,
длина 10 см, наружный радиус около 8,5 см при
средней плотности тока 15614 А/см2. Напряжен-
ность магнитного поля в центре линзы Н00=57,7 кЭ
На Рис.6,7 приведено распределение относитель-
ной плотности тока дейтронов по радиусу в фокаль-
ной плоскости и в области кроссовера.
Рис.6. Распределение относительной плотности
тока дейтронов по радиусу в фокальной плоскости
Максимальная относительная плотность тока
дейтронов на оси при z=157,8 см составляет
11500 А/см2. В основном она определяется паракси-
альными лучами.
При большой плотности мощности пучка ми-
шень (полоска фольги) по мере облучения должна
перематываться с катушки на катушку, либо распо-
лагаться на внешнем крае вращающегося диска,
плоскость которого перпендикулярна пучку.
50
Рис.7. Распределение относительной плотности
тока дейтронов по радиусу в области минимально-
го сечения пучка
На Рис.8 представлена схема облучения дейтро-
нами образца в специальной камере, обеспечиваю-
щей радиационную безопасность.
Рис.8. Прием пучка на мишень в радиационно-экра-
нирующей камере («мини-могильнике»)
При среднем радиусе входного отверстия 0.5 см
максимальная толщина передней защитной стенки
составляет 20 см. Реально внутренние границы ра-
диационно-экранирующей камеры должны быть су-
щественно больше, чем показано на рисунке,– для
значительного уменьшения потока вторичной ра-
диации через входное отверстие. На Рис.8 мишень
расположена в кроссовере пучка. В зависимости от
среднего тока пучка и оптимального времени экспо-
зиции, можно выбрать размеры и место расположе-
ния мишени после кроссовера, а переднюю защит-
ную стенку поставить в области кроссовера, тем са-
мым уменьшив выход вторичной радиации через от-
верстие для входа пучка.
3. РАЗРАБОТКА ЭСКИЗНОГО ПРОЕКТА
СВЕРХПРОВОДЯЩИХ МАГНИТНЫХ
ЛИНЗ
3.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СП-ЛИНЗ
В предлагаемом нами случае для двух ускори-
телей дейтронов с энергиями: 1…5 и 20 МэВ фоку-
сирующая система независима от ускоряющей, и ее
свойства задаются величиной магнитного поля Н
фокусирующего магнита. Как указывалось, фокуси-
рующие системы такого типа могут быть примене-
ны для ускорителей с энергией 10…20 МэВ при ве-
личинах магнитного поля 5…10 Тл, снимая некото-
рые проблемы, которые появляются при использова-
нии квадрупольных линз. Следует заметить, что в
отличие от тепловых магнитов, для сверхпроводя-
щих систем энергия, потребляемая магнитом, не за-
висит от величины магнитного поля, а зависит толь-
ко от габаритов магнитной системы и слабо зависит
от ее весовых параметров, поскольку нет внутренне-
го тепловыделения, а есть теплоподвод через внеш-
нюю границу и токовводы.
Основные требования к СП-соленоидам-линзам
перечислены ниже. Фокусирующий соленоид для
дейтронов с энергией 1…5 МэВ должен иметь сле-
дующие параметры: вакуумное отверстие диамет-
ром 80 мм с температурой стенок 300 К для прохо-
ждения пучка, внутренний радиус соленоида 50 мм.
Внешний радиус соленоида не регламентирован и
будет определен при выборе плотности тока. Длина
соленоида 60 мм, магнитное поле на оси в середине
соленоида до 3,3 Тл. Фокусирующий соленоид для
дейтронов с энергией 20 МэВ имеет параметры: ва-
куумное отверстие диаметром 80 мм с температурой
стенок 300 К для прохождения фокусируемого пуч-
ка, внутренний радиус соленоида 50 мм, внешний
радиус соленоида также не регламентирован и будет
определен расчетным путем. Длина соленоида
100 мм, магнитное поле на оси, в середине катушки,
5,6 Тл. Исходя из величин магнитных полей до
10 Тл, материалом обмотки может быть кабель НТ-
50УК. Более подробные характеристики различных
типов кабеля представлены в Табл.1.
Таблица 1. Параметры кабеля МНТ-0.57-109, NbTi
Cu 1-0.75 и кабеля НТ-50УК
Кабель
Диа-
метр,
мм
Критический ток, А
4 Т 5 Т 6 Т 7 Т 8 Т 9 Т
МНТ-50-
0,57-109
NbTi/Cu
1-0.75
2.0 2800 2300 1800 1500 1200
1.0 850 700 580 480 300
0.7 550 450 360 230 190
0.5 220 190 165 125 95
НТ-50-
1.5УК
1.5 470 450 350
При анализе траекторий частиц в области фоку-
сирующей СП-линзы не зафиксированы траектории,
выходящие на стенки канала, поэтому для данного
случая нет необходимости учитывать радиационно
зависимые характеристики сверхпроводящих мате-
риалов.
3.2. ТРЕБОВАНИЯ И ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ
И ПАРАМЕТРОВ СП-ЛИНЗ
Рассмотрены "лабораторный" и "промышлен-
ный" варианты изготовления и эксплуатации крио-
генного обеспечения СП магнитных линз. "Про-
мышленный" вариант требует длительной, макси-
мально автоматизированной эксплуатации при опре-
деленных капитальных затратах. "Лабораторный"
вариант требует относительно меньших капиталь-
ных затрат при коротком периоде эксплуатации, т.е.
не требуется особо минимизировать теплоподводы
за счет стоимости изготовления и последующей
кратковременной эксплуатации. Для обоих этих слу-
чаев конструктивные решения оказываются различ-
ными. Соленоид для ускорителя 1…5 МэВ следует
отнести к классу "лабораторных" соленоидов с ука-
занными выше требованиями. Длительность экспе-
римента − 1-5 суток, возможные хладагенты – жид-
кие азот и гелий. Соленоид 20 МэВ ускорителя сле-
дует отнести к классу "промышленных" соленоидов,
требующих минимального обслуживания при круг-
лосуточной эксплуатации в течение года, хотя воз-
можна его работа и в "лабораторном" режиме.
Конструкция криогенной системы для линзы "ла-
бораторного" типа выполнена с использованием ем-
____________________________________________________________
PROBLEMS OF ATOMIC SCIENCE AND TECHNOLOGY. 2008. № 5.
Series: Nuclear Physics Investigations (50), p.49-53. 51
костей с жидкими гелием и азотом и охлаждаемыми
газообразным отходящим гелием токовводами.
Здесь возможен подвариант с использованием высо-
котемпературных сверхпроводящих (ВТСП) токо-
вводов на уровень температур около 80…105 К (сто-
имость около $100 за 1 кА⋅м).
На Рис.9 представлен схематический вид криоси-
стемы СП-соленоида "лабораторного" типа.
Рис. 9. Схематический вид криосистемы соленоида:
1 – токовводы соленоида; 2- переливалка для залива
жидкого гелия; 3 – объем с жидким гелием или об-
ласть размещения криогенератора; 4 - слоистая
вакуумная теплоизоляция или азотный экран; 5 –
корпус дьюара или криогенератора; 6 – соленоид;
7 – отверстие для ввода пучка
В Табл.2 представлены расчетные параметры СП
магнитных линз для фокусировки широкоапертур-
ных интенсивных ионных пучков с энергиями
20 МэВ (5,5 Т) и 5 МэВ (3,3 Т).
Таблица 2. Расчетные параметры СП-линз
Геометрия со-
леноидов
2а1=100 мм,
2а2=300 мм,
l=100 мм: α=3,0,
β=1,0
2а1=100 мм,
2а2=250 мм,
l=60 мм: α=2,5,
β=0,6
Нmax/Н0 6,65/5,8 4,3/3,3
Кабель (мм) НТ-50 (Ø=1,5) НТ-50 (Ø=1,5)
Число витков 3500 1575
Транспортный
ток (А)
280 300
Плотность
тока (А/см2)
1,4 104 1,5 104
Длина прово-
да (м)
2200 865
Расчет магнитного поля на оси линзы проводил-
ся по формуле [4]:
),(
)1(2
1
1
0 βα
αβ
FNI
aH −
= ,
2
12
2
122
)1(1
)(ln4,0),(
β
βααπ ββα
++
++=F ,
где N – число витков, I – ток в соленоиде, а1 и a2 –
внутренний и внешний радиусы соленоида, α =
a2/a1, β=b/a1, l=2b – длина соленоида, ),( βαF –
форм-фактор.
3.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОПОДВОДОВ
Для расчета тепловых характеристик использует-
ся уравнение теплового баланса: Q= ΣQj. Здесь Q1 –
теплоподвод к поверхности магнита за счет теплово-
го излучения (эквивалент величины σΤ4); Q2 –тепло-
подвод по подвесам и опорам – эквивалент уравне-
ния Фика – Σλi ∆Τsi/lо, где λI – теплопроводности ма-
териалов при использовании комбинированных
опор, ∆Τ – разность температур, si – сечения различ-
ных материалов, теплоизоляторов в комбинирован-
ной опоре, lо – длина опоры; Q3 – теплоподвод по то-
ковводам, который пропорционален квадрату тока
I2, удельному сопротивлению материалов ρ, геомет-
рическим параметрам токовводов r, l, – радиусу и
длине токоввода, коэффициентам теплопередачи от
холодного газообразного гелия к деталям токовво-
дов σ.
Для "лабораторной" и "промышленной" системы
охлаждения СП-линз получаем разные значения
теплоподводов и теплопотерь и, соответственно,
разные конструкции. Нагрузкой является собствен-
но соленоид, с Т=4 К и внешней поверхностью
S ≈ 1.1⋅103 см2. При использовании слоисто-вакуум-
ной изоляции без охлаждаемого жидким азотом
экрана, радиационный теплоподвод к такой системе
может быть получен на уровне 10-2 Вт. Охлаждае-
мые протоком газообразного гелия оптимизирован-
ные токовводы дают теплоподвод на уровне (7…10)⋅
10-4 Вт/А, т.е. при токе до 500 А, теплоподвод к со-
леноиду будет менее 1.0 Вт, что соответствует испа-
рению LHe 1.7 л/ч, т.е. приблизительно ≈40 л/сутки.
Танк-дьюар такого объема имеет поверхность около
1.0⋅104 см2 и, соответственно, теплоприток на уровне
0.1 Вт.
Второй вариант охлаждения магнитных линз вы-
полняется с использованием двухуровневых криоге-
нераторов на температуру 4 и 80 К с обязательным
использованием ВТСП-токовводов.
При работе с криогенератором нет отходящих
паров гелия, и токовводы не могут охлаждаться по-
током газообразного гелия, и поэтому охлаждаются
только с одного конца. Использование ВТСП-токо-
вводов с критической температурой 80…105 К поз-
воляет не иметь тепловыделений в системе соленои-
да и токовводов вплоть до температур экрана, т.е.
80…100 К. Теплоподвод по токовводам идет из об-
ласти с температурой 300 К на поверхность с
Т=80 К и составляет около 20 Вт, который должен
сниматься первой ступенью криогенератора с темпе-
ратурой 80…105 К. Теплоприток в зону 4 К из-за
малой величины теплопроводности ВТСП-материа-
ла лежит на уровне 0.1…0.2 Вт и снимается второй
ступенью криогенератора.
ВЫВОДЫ
В работе путем компьютерного моделирования
приведены расчеты фокусировки широкоапертур-
ных ионных пучков, на основе которых проведена
оптимизация линз по минимуму фокусного расстоя-
ния и определены траектории фокусируемых ионов
дейтерия с энергией 20 МэВ.
52
Рассмотрены параметры СП магнитных линз для
фокусировки широкоапертурных интенсивных ион-
ных пучков с энергиями 20 МэВ (5,5 Т) и 5 МэВ
(3,3 Т) и представлены варианты криогенного обес-
печения.
Работа доложена на XX Международном семина-
ре по ускорителям заряженных частиц (Алушта,
Крым, 9–15 сентября 2007 г.).
ЛИТЕРАТУРА
1. Н.С. Зинченко. Курс лекций по электронной
оптике. Харьков, Издательство ХГУ. 1958,
275 с.
2. В.М. Пироженко, О.В. Плинк. Линейный
ускоритель протонов с фокусировкой пучка
сверхпроводящим соленоидом и ускорением в
резонаторе со встречными вибраторами
// ВАНТ. Серия «Ядерно-физические исследо-
вания». 1989, вып.6, с.30-33.
3. В.И. Бутенко, О.С. Друй, Б.И. Иванов,
Н.Г. Шулика, О.Н. Шулика, В.Б. Юферов,
В.О. Ильичева. Применение сверхпроводящих
соленоидов для согласования секций в линей-
ных ускорителях // Тезисы XX Международ-
ного семинара по ускорителям заряженных
частиц (Алушта, Крым, 9-15 сентября 2007
г.), с.111-112. Харьков, ННЦ ХФТИ, 2007.
4. Д. Монтгомери. Получение сильных магнит-
ных полей с помощью соленоидов. М.: "Мир",
1971, 355 с.
Статья поступила в редакцию 18.01.2008 г.
SUPERCONDUCTING MAGNETIC LENS DEVELOPMENT FOR LIGHT ION BEAM FOCUSING
AT ENERGY IN THE ORDER OF 10 MeV
V.I. Butenko, O.S. Druj, B.I. Ivanov, V.O. Il’icheva, N.G. Shulika, O.N. Shulika, V.B. Yuferov
There have been elaborated computer codes for simulation of wide-aperture intense ion beam focusing; the us-
age of these codes has allowed us to optimize lens parameters. Based on experience gained in superconducting
solenoid fabrication, necessary technical calculations have been performed and a design project of superconducting
magnetic lenses for deuteron beam focusing at energy of 1 and 20 MeV has been fulfilled.
РОЗРОБКА НАДПРОВІДНИХ МАГНІТНИХ ЛІНЗ ДЛЯ ФОКУСУВАННЯ ПУЧКІВ ЛЕГКИХ ІОНІВ
З ЕНЕРГІЄЮ ПОРЯДКУ 10 МеВ
В.І. Бутенко, О.С. Друй, Б.І. Іванов, В.О. Ільїчова, М.Г. Шуліка, О.М. Шуліка, В.Б. Юферов
Розроблені комп’ютерні програми розрахунку фокусування широкоапертурних інтенсивних іонних
пучків, на основі яких проведено оптимізацію лінз. З урахуванням практичного досвіду по виготовленню
надпровідних соленоїдів, виконані розрахунки та ескізний проект надпровідних магнітних лінз для
фокусування пучків дейтронів з енергією до 20 МеВ.
____________________________________________________________
PROBLEMS OF ATOMIC SCIENCE AND TECHNOLOGY. 2008. № 5.
Series: Nuclear Physics Investigations (50), p.49-53. 53
УДК 621.384.6
РАЗРАБОТКА СВЕРХПРОВОДЯЩИХ МАГНИТНЫХ ЛИНЗ ДЛЯ ФОКУСИРОВКИ ПУЧКОВ ЛЕГКИХ ИОНОВ С ЭНЕРГИЕЙ
ПОРЯДКА 10 МэВ
1. Введение
2. Компьютерное моделирование фокусировки дейтронов
3. Разработка эскизного проекта сверхпроводящих магнитных линз
Выводы
Литература
SUPERCONDUCTING MAGNETIC LENS DEVELOPMENT FOR LIGHT ION BEAM FOCUSING AT ENERGY IN THE ORDER OF 10 MeV
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-111486 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-6016 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-27T15:35:31Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Бутенко, В.И. Друй, О.С. Иванов, Б.И. Ильичева, В.О. Шулика, Н.Г. Шулика, О.Н. Юферов, В.Б. 2017-01-10T13:14:15Z 2017-01-10T13:14:15Z 2008 Разработка сверхпроводящих магнитных линз для фокусировки пучков легких ионов с энергией порядка 10 МэВ / В.И. Бутенко, О.С. Друй, Б.И. Иванов, В.О. Ильичева, Н.Г. Шулика, О.Н. Шулика, В.Б. Юферов // Вопросы атомной науки и техники. — 2008. — № 5. — С. 49-53. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/111486 621.384.6 Разработаны компьютерные программы для расчета фокусировки широкоапертурных интенсивных ионных пучков, на основе которых проведена оптимизация линз. С учетом имеющегося практического опыта по изготовлению сверхпроводящих соленоидов, выполнены инженерные расчеты и эскизный проект сверхпроводящих магнитных линз для фокусировки пучков дейтронов с энергией до 20 МэВ. Розроблені комп’ютерні програми розрахунку фокусування широкоапертурних інтенсивних іонних пучків, на основі яких проведено оптимізацію лінз. З урахуванням практичного досвіду по виготовленню надпровідних соленоїдів, виконані розрахунки та ескізний проект надпровідних магнітних лінз для фокусування пучків дейтронів з енергією до 20 МеВ. There have been elaborated computer codes for simulation of wide-aperture intense ion beam focusing; the usage of these codes has allowed us to optimize lens parameters. Based on experience gained in superconducting solenoid fabrication, necessary technical calculations have been performed and a design project of superconducting magnetic lenses for deuteron beam focusing at energy of 1 and 20 MeV has been fulfilled. Работа доложена на XX Международном семинаре по ускорителям заряженных частиц (Алушта, Крым, 9–15 сентября 2007 г.). ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Физика и техника ускорителей Разработка сверхпроводящих магнитных линз для фокусировки пучков легких ионов с энергией порядка 10 МэВ Розробка надпровідних магнітних лінз для фокусування пучків легких іонів з енергією порядку 10 МеВ Superconducting magnetic lens development for light ion beam focusing at energy in the order of 10 MeV Article published earlier |
| spellingShingle | Разработка сверхпроводящих магнитных линз для фокусировки пучков легких ионов с энергией порядка 10 МэВ Бутенко, В.И. Друй, О.С. Иванов, Б.И. Ильичева, В.О. Шулика, Н.Г. Шулика, О.Н. Юферов, В.Б. Физика и техника ускорителей |
| title | Разработка сверхпроводящих магнитных линз для фокусировки пучков легких ионов с энергией порядка 10 МэВ |
| title_alt | Розробка надпровідних магнітних лінз для фокусування пучків легких іонів з енергією порядку 10 МеВ Superconducting magnetic lens development for light ion beam focusing at energy in the order of 10 MeV |
| title_full | Разработка сверхпроводящих магнитных линз для фокусировки пучков легких ионов с энергией порядка 10 МэВ |
| title_fullStr | Разработка сверхпроводящих магнитных линз для фокусировки пучков легких ионов с энергией порядка 10 МэВ |
| title_full_unstemmed | Разработка сверхпроводящих магнитных линз для фокусировки пучков легких ионов с энергией порядка 10 МэВ |
| title_short | Разработка сверхпроводящих магнитных линз для фокусировки пучков легких ионов с энергией порядка 10 МэВ |
| title_sort | разработка сверхпроводящих магнитных линз для фокусировки пучков легких ионов с энергией порядка 10 мэв |
| topic | Физика и техника ускорителей |
| topic_facet | Физика и техника ускорителей |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/111486 |
| work_keys_str_mv | AT butenkovi razrabotkasverhprovodâŝihmagnitnyhlinzdlâfokusirovkipučkovlegkihionovsénergieiporâdka10mév AT druios razrabotkasverhprovodâŝihmagnitnyhlinzdlâfokusirovkipučkovlegkihionovsénergieiporâdka10mév AT ivanovbi razrabotkasverhprovodâŝihmagnitnyhlinzdlâfokusirovkipučkovlegkihionovsénergieiporâdka10mév AT ilʹičevavo razrabotkasverhprovodâŝihmagnitnyhlinzdlâfokusirovkipučkovlegkihionovsénergieiporâdka10mév AT šulikang razrabotkasverhprovodâŝihmagnitnyhlinzdlâfokusirovkipučkovlegkihionovsénergieiporâdka10mév AT šulikaon razrabotkasverhprovodâŝihmagnitnyhlinzdlâfokusirovkipučkovlegkihionovsénergieiporâdka10mév AT ûferovvb razrabotkasverhprovodâŝihmagnitnyhlinzdlâfokusirovkipučkovlegkihionovsénergieiporâdka10mév AT butenkovi rozrobkanadprovídnihmagnítnihlínzdlâfokusuvannâpučkívlegkihíonívzenergíêûporâdku10mev AT druios rozrobkanadprovídnihmagnítnihlínzdlâfokusuvannâpučkívlegkihíonívzenergíêûporâdku10mev AT ivanovbi rozrobkanadprovídnihmagnítnihlínzdlâfokusuvannâpučkívlegkihíonívzenergíêûporâdku10mev AT ilʹičevavo rozrobkanadprovídnihmagnítnihlínzdlâfokusuvannâpučkívlegkihíonívzenergíêûporâdku10mev AT šulikang rozrobkanadprovídnihmagnítnihlínzdlâfokusuvannâpučkívlegkihíonívzenergíêûporâdku10mev AT šulikaon rozrobkanadprovídnihmagnítnihlínzdlâfokusuvannâpučkívlegkihíonívzenergíêûporâdku10mev AT ûferovvb rozrobkanadprovídnihmagnítnihlínzdlâfokusuvannâpučkívlegkihíonívzenergíêûporâdku10mev AT butenkovi superconductingmagneticlensdevelopmentforlightionbeamfocusingatenergyintheorderof10mev AT druios superconductingmagneticlensdevelopmentforlightionbeamfocusingatenergyintheorderof10mev AT ivanovbi superconductingmagneticlensdevelopmentforlightionbeamfocusingatenergyintheorderof10mev AT ilʹičevavo superconductingmagneticlensdevelopmentforlightionbeamfocusingatenergyintheorderof10mev AT šulikang superconductingmagneticlensdevelopmentforlightionbeamfocusingatenergyintheorderof10mev AT šulikaon superconductingmagneticlensdevelopmentforlightionbeamfocusingatenergyintheorderof10mev AT ûferovvb superconductingmagneticlensdevelopmentforlightionbeamfocusingatenergyintheorderof10mev |