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BEATS2 BEAm line from Thomson Source ai Laboratori di F rascati

BEATS2 BEAm line from Thomson Source ai Laboratori di F rascati. Coordinatore nazionale M. Gambaccini (FE) Sezioni : FE, PI, MI, CA(SS), BA, TS, LNF,MI, RM1. BEATS2.

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BEATS2 BEAm line from Thomson Source ai Laboratori di F rascati

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Presentation Transcript

  1. BEATS2BEAmline fromThomson SourceaiLaboratori di Frascati Coordinatorenazionale M. Gambaccini (FE) Sezioni: FE, PI, MI, CA(SS), BA, TS, LNF,MI, RM1 Consiglio di Sezione 6 luglio 2010

  2. BEATS2 • Il prototipo della Thomson back scattering Source (TS) sarà realizzata in parallelo al progetto SPARC e alla messa in funzione del laser FLAME. • Un fascio di elettroni verrà accelerato dal LINAC di SPARC fino ad un’energia fra 30-150 MeV, in pacchetti che trasportano una carica di 1 nC, di durata di circa 3 ps (rms) e focalizzati nel punto di collisione su uno spot di 15 μm (rms). • Questi elettroni verranno fatti interagire in collisione frontale con i fotoni del laser FLAME di alta potenza (300 TW) del progetto PLASMONX • 800nm, 6J, Ti:Sapphire, 6 ps PLASMON X Consiglio di Sezione 6 luglio 2010

  3. Camera di interazione TS Laser beam X rays final focus solenoid Electron beam deflecting dipole

  4. Plasmon Thomson quadrupoles dipoles RF deflector collimator 25º solenoid Photoinjector RF sections 25º 11º FEL 5.4m 1.5m 10.0 m 14.5 m 1-6 Undulator modules Il laboratorioai LNF Schematic layout of the SPARC hall: • electron beam lines for FEL, Plasma Acceleration and Thomson Source experiments

  5. BEATS2 • In tale interazione è prodotto un fascio di raggi X quasi monocromatici con energia media dipendente dall’energia degli elettroni in ingresso e spread energetico dipendente dall’accettanza angolare. • Il fascio di radiazione X prodotto nell’interazione presenta, a 20 keV (elettroni a 30 MeV), una divergenza angolare di 5mrad e uno spot alla sorgente di 15 mm. • Il numero atteso di fotoni/s sarà dell’ordine di 1010g/s con una bandwidthrms del 5%, Consiglio di Sezione 6 luglio 2010

  6. Caratteristicheprincipali • Energiavariabilefra 20 e 500keV • Dimensionesorgente: 15 μm • Divergenza FWHM 22 mrad • (rms 5 mrad) • Flusso: 1010fotoni/s • Distanzasorgente-detector ~ 10m • Dimensionedell’areailluminata: Ø=16 cm • Strutturatemporale: Bunch da 6 ps, rep. rate 10 Hz • Coerenzaspaziale • Spettro quasi-monocromatico con presenza di armoniche Consiglio di Sezione 6 luglio 2010

  7. Il fascio TS • Angular and spectral distribution of the TS radiation in the case of 3 ps laser pulse Consiglio di Sezione 6 luglio 2010

  8. Beats2primo anno (prime collisioni previste entro giugno 2011) • Allestimento camera di scattering • Allestimentolinearaggi X • collimatori, monitor fascioemisuratori di flusso X integrale. • Allineamentotrafascioelettronie fascio laser • Ottimizzazioneparametricollisione per l'energia di 20 keV • Caratterizzazionefascio X a 20 keV Consiglio di Sezione 6 luglio 2010

  9. Beats2primo anno • Allestimentolinea di imaging • Allineamentoemotorizzazione di collimatori, rivelatori, monitor di fascio, porta-campione • Caratterizzazionetopograficafascio X a 20keV • Caratterizzazionemacchiafocale • area efficacedellacollisione • Primieperimenti di radiografia in assorbimentoed in contrasto di fase Consiglio di Sezione 6 luglio 2010

  10. object object Phase contrast imaging Incoming Transmitted Absorption Position Intensity Incoming Transmitted Phase contrast a Position 10<a<100mrad Intensity

  11. Beats2secondo anno • Esperimenti di radiografia con fatoccitessutoequivalenteedosimetria a 20 keV • Ottimizzazioneparametricollisione a 40 keV • Caratterizzazionefascio X a 40 keV • Primiesperimenti di radiografia a 40 keV • Esperimenti di radiografia a doppiaenergia 20 - 40 keVedosimetriaassociata. • Ottimizzazionedellacollisionealleenerge del k-edge delloiodio (33 keV) • Esperimenti di radiografiadifferenziale a k-edge Consiglio di Sezione 6 luglio 2010

  12. Beats2 @ Trieste • Calibrazioneecaratterizzazionepresso la beamline SYRMEP di monitor di fascioe detector dainstallarealle TS • Fasciomonocromatico, elevatacoerenza, divergenza minima • Imaging presso la beamline SYRMEP in collaborazione con glialtrigruppi per verificaresimulazioni • Phase contrast, phase retrieval, grating technique Consiglio di Sezione 6 luglio 2010

  13. Beats2 @ Trieste • Partecipazione a programmazione, realizzazione ed analisi delle misure di caratterizzazione della sorgente TS • Collaborazione con Ferrara per la caratterizzazione del loro set-up di radiografia quasi-monocromatica con misureallabeamlineSyrmep Consiglio di Sezione 6 luglio 2010

  14. Beats2 @ Triestepartecipanti • Renata Longo • FulviaArfelli • Luigi Rigon • Edi Castelli • Frances Lopez • dottoranda con esperienza in FisicaMedica • Rongchang Chen • borsista post-doc INFN, gia’ Shanghai Synchotron Radiation Facility Consiglio di Sezione 6 luglio 2010

  15. Beats2 @ Triesteconclusioni Il gruppo di Trieste porta in Beats2: • La competenzamaturata con la realizzazione, caratterizzazioneedusodellalinea di luceSyrmep • L’esperienzanelletecniche di imaging in contrasto di fase • Phase contrast, diffraction enhanced imaging etc • Un contributo di presenzaai LNF per illavoroallastazionesperimentale Consiglio di Sezione 6 luglio 2010

  16. Plasmon Thomson quadrupoles dipoles RF deflector collimator 25º solenoid Photoinjector RF sections 25º 11º FEL 5.4m 1.5m 10.0 m 14.5 m 1-6 Undulator modules Il laboratorioai LNF • Schematic layout of electron beam linesfor FEL, Plasma Acceleration andThomson Source experiments

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