Electrodynamic System of the Linear Induction Accelerator Module

Investigation of Transverse Instability of a High-Current Relativistic Electron Beam in a Linear Induction Accelerator

“…В составе ускоряющей структуры располагаются пятнадцать магнитных линз с индукцией магнитного поля на оси ~ 0,2 Тл, система которых обеспечивает высокую эффективность прохождения пучка по всей ее длине. В результате проведения нескольких серий экспериментов с целью выбора наиболее оптимального режима работы ускорителя, а также частичной модернизации его ускорительных модулей [7] Как уже упоминалось, практически во всех сериях экспериментов, начиная с самых первых отладочных опытов и заканчивая финальной серией, проведенной в оптимальном режиме работы ускорителя с модернизированными ускорительными модулями, наблюдались колебания центроида пучка на выходе ускорителя с дискретными частотами в интервале Δf = 0,3-1,1 ГГц и добротностями Q = 40-100. Эти колебания были зарегистрированы прямым образом с помощью серии датчиков положения пучка (пикапов, Beam Position Monitor), расположенных вдоль всего канала транспортировки пучка в ускорительной структуре.…”

“…Процесс решения задачи был разбит на несколько этапов. На первом из них мы проводили расчеты характеристик всех дипольных мод ускоряющего модуля ЛИУ, из которых отбирали моды с наибольшими добротностями и коэффициентами связи их с пучком [7]. На втором этапе осуществлялся расчет ускоряющих электрических полей в модулях ЛИУ, после чего производился выбор магнитной конфигурации фокусирующей системы ЛИУ, обеспечивающей минимальную амплитуду осцилляций огибающей пучка на всём пути его следования внутри ускорителя.…”

“…Для его реализации из всей геометрии задачи вырезалась только одна четвертая ее часть по азимутальному углу, причем на одной из боковых граней этой четверти полагалось E τ = 0, а на другой -H τ = 0. Результаты расчетов частот и полей дипольных мод для геометрии ускорительного модуля ЛИУ приведены в [7]. В этой же работе были верифицированы частоты и добротности мод путем их сравнения с результатами измерения спектров собственных колебаний ускорительного модуля в «холодных» (без пучка) измерениях на специальном стенде.…”

“…спектр сигналов на рис. 12 в работе[7]), но с амплитудами на порядок величины меньшими, чем они были ранее для случая ускорительной трубки без экранирующих электродов. В согласии с экспериментом в проведенных компьютерных расчетах было подтверждено существенное подавление колебаний пучка с частотами в районе 0,3 ГГц.…”

Energy Content and Spectral Composition of a Sub-Millimeter Radiation Flux Generated by a High-Current Electron Beam in a Plasma Column with Density Gradients

“…A great progress in the development of research in this direction should be considered the project of a terahertz FEL based on the beam generated by a linear induction accelerator (LIA), proposed by the BINP SB RAS (Novosibirsk) in collaboration with the IAP RAS (Nizhny Novgorod) [27]. Such an accelerator, created by the BINP, has the following parameters: beam current -up to 2 kA, electron energy -up to 20 MeV, pulse duration -about 100 ns [28][29][30]. These parameters of the beam open up the possibility of generating submillimeter radiation with a narrow spectral line at an energy content in a single pulse of ∼ 10 − 100 J [28], [31][32][33][34][35].…”