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탄뎀형 가속기용 빔 bunching 시스템 제작을 위한 모사 및 파라메타의 계산

탄뎀형 가속기용 빔 bunching 시스템 제작을 위한 모사 및 파라메타의 계산. 2002. 4. 19. 홍완 , 김기동 , 김영석 , 우형주 , 최한우 , 장종화 *. 한국지질자원연구원 * 한국원자력연구소. 연구의 목적 및 개요 ( 자세한 것은 Ca-P003 참조 ). 높은 중성자 에너지 분해능을 얻기 위한 time-of-flight 법을 수행하려면 기존의 연속빔을 펄스 빔으로 만들 필요가 있음

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탄뎀형 가속기용 빔 bunching 시스템 제작을 위한 모사 및 파라메타의 계산

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  1. 탄뎀형 가속기용 빔 bunching 시스템 제작을 위한 모사 및 파라메타의 계산 2002. 4. 19 홍완, 김기동, 김영석, 우형주, 최한우, 장종화* 한국지질자원연구원 * 한국원자력연구소

  2. 연구의 목적 및 개요 (자세한 것은 Ca-P003참조) • 높은 중성자 에너지 분해능을 얻기 위한 time-of-flight법을 수행하려면 기존의 연속빔을 펄스 빔으로 만들 필요가 있음 • 펄스 빔 생산을 위한 번칭시스템 제작을 목적으로, 모사프로그램을 만들어 필요한 파라메터 및 설계사양 도출 • 설계 목표치 • - Beam size : 8 mmf이하 • - Bunch width : 1 ~ 2 ns • - Bunching yield : 10 ~ 20 % • - Bunch repeatation rate : 8 MHz

  3. Concepts of bunching system for negative ion beam

  4. Beam parameters for simulation • Initial energy • Ion mass • Ion valent number • Beam half angle in y-direction • Beam diameter • Initial distribution of ion along to z-direction • Number of ions

  5. Bunching system parameters of dimension • Deflector • - Distance between two electrodes • - Length • Slit • - Position from deflector • - Diameter • Buncher • - Position of electrodes • - Length of electrodes • - Diameter of electrodes

  6. Bunching system parameters of operation • Deflector voltage • Buncher volatage • Delay time between deflector and bunching electrodes • Frequency of deflector voltage Other parameters for simulation • Initial phase shift of bias voltage • Total elapsed time

  7. Field calculation by Superfish

  8. Bunching system simulation code * : FWTM

  9. Comparison of the bunch histograms

  10. Bunched beam shapes changed along to z-direction

  11. Beam Profile after the buncher x size : 6.98 mm x angle : 1.88 mR y size : 6.24 mm y angle : 5.06 mR

  12. Summary • Bunching system simulation program is coded • Bunching system specifications • - Bunch width at target : 1 ~ 2 ns • - Beam size at the target : 7 mm x 6.5 mm • - Bunching yield : > 11 % • Deuteron beam can be bunched by simply modifying the buncher • electrode • Further calculation is needed to find out the optimized conditions • of the bunching system

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