This is a study on the properties of a square electrostatic rainbow lens doublet. The said optical element consists of two square electrostatic rainbow lenses with the second lens axially rotated for 45 degrees with respect to the first one. The propagation of a proton beam with a kinetic energy of 10 keV through the doublet is in the focus of our analysis. The potential of the electrodes of both lenses is 2 kV. The electrostatic potential and the electric field components of the lens doublet are calculated using a 3-D computer code based on the method of moments. Spatial and angular distributions of protons propagating through the lens doublet, as well as the parameters defining beam quality, are investigated. As in the case of the single square electrostatic rainbow lens, the evolution of these distributions is determined by the evolution of corresponding rainbow lines, generated by the use of the theory of crystal rainbows. Our study shows that a beam core in the shape of a cusped square is formed by the spatial rainbow line that appears first. This rainbow line occurs during proton propagation through the first lens. The beam core retains the cusped square shape during the propagation through the second lens. The electrostatic field of the second lens causes the appearance of an additional spatial rainbow line, which encompasses the beam core and defines the outer border of the beam. This rainbow line constitutes the main difference between the cases of the lens doublet and a single lens. [Projekat Ministarstva nauke Republike Srbije, br. III45006]
Lab o ra tory of Phys ics, Vin~a In sti tute of Nu clear Sci ences, Uni ver sity of Bel grade, Bel grade, Ser bia Sci en tific pa per
У раду је уз помоћ метода нумеричке симулације анализирано вертикално и хоризонтално померање снопа протона, променом напонa на планпаралелним електродама електричног скенера. Почетни центрирани гаусовски моделован сноп усмерен је дуж осе цилиндричне транспортне линије. Електростатичко поље скенера израчунато је методом коначних елемената. Тако је одређена зависност трансверзалног померања центра снопа као и проценат губитка снопа на излазу из скенера у функцији напона на скретним електродама. Упоређене су трајекторије протона рачунате аналитичком апроксимацијом у односу на нумерички прорачун, са истим почетним условима. На основу тога је израчуната ефективна дужина скретних електрода. Резултати овог рада су примењени у техничком решењу, којe омогућава хомогену расподелу флуенса, у конкретном случају протона енергије 3-30 keV из запреминског извора лаких јона, на мету која се озрачује методом скенирања. Кључне речи: скретање јонског снопа, скенирајући систем снопа наелектрисаних честицa
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.