CYKLOTRON

2. CYKLOTRON Stripper jest to cienka folia węglowa. Służy do przeładowania jonów (obdarcia ich z elektronów). Zmiana ładunku jonów powoduje zmianę toru ich ruchu, umożliwiając wyprowadzenie wiązki z cyklotronu. Cyklotron służy do przyspieszania jonów (w tym wypadku od B do Ar). Urządzenie to waży 240 ton. Pole wytwarzane przez magnes główny służy do zakrzywiania toru ruchu cząstek. Średnie pole magnetyczne wynosi 2 T. REZONATOR STRIPPER JONOWÓD Jonowodem prowadzona jest wiązka z cyklotronu do układu eksperymentalnego. Do ogniskowania wiązki używa się pola magnetycznego wytwarzanego przez różnego rodzaju elektromagnesy (m.in. dipole, kwadrupole). Przy cyklotronie pracują 2 rezonatory. Przetwarzają one napięcia wysokiej częstości z około 2 kV maksymalnie do 70 kV. MAGNES GŁÓWNY

3. WYKŁADZINY DUANTÓW W cyklotronie są 4 sektory i 4 doliny (2 widoczne i 2 pod wykładzinami duantów). W sektorach pole magnetyczne jest wyższe niż w dolinach. Na granicy niskiego i wysokiego pola magnetycznego tworzy się tzw. soczewka magnetyczna ogniskująca przyspieszaną wiązkę. DOLINY SEKTORY Wewnątrz wykładzin umieszczone są duanty, na które podawane jest napięcie (do 70kV) o wysokiej częstości (od 12 MHz do 19 MHz). Wykładziny są uziemione. W szczelinie pomiędzy brzegiem duantu a brzegiem wykładziny następuje przyspieszanie jonów.

4. B FL r Fo v CYKLOTRON

5. RF B S N Duanty Zasada działania Źródłojonów

6. CYKLOTRON IZOCHRONICZNY

7. Średnie pole izochroniczne

8. Wzrost pola w funkcji promienia

9. S N

10. S z, Bz vr r Bθ FT FT vr θ Bθ N Siła Thomasa

11. Harmoniczne A B Harmoniczna parzysta (h=2)

12. Harmoniczna nieparzysta(h=3)

13. Przekrój pionowy: źródło jonów, linia iniekcyjna i cyklotron

15. Zasada działania źródła ECR(Electron Cyclotron Resonance )

16. Źródło jonów typu ECR w ŚLCJ UW • Elektromagnesy • Magnesy stałe • Komora wyładowań • Linia transmisyjna • Transformator • Falowód • Diafragma • Układ soczewek elektrostatycznych

17. DIPOL stygmatyczny POZIOM

18. “OGNISKOWANIE” W CZASIE - BUNCHER

19. Funkcja Bunchera Wiązka jonów ze źródła

20. Inflektor z polem magnetycznym

21. Straty prędkości i energii

22. Zakrzywienie wiązki jonów w centrum cyklotronu

23. Q1 Q2>Q1 STRIPPER Wyprowadzenie wiązki - Stripping

24. Stopieńjonizacji po stripperze przy niskiej energii

25. Stopieńjonizacji po stripperze przywyższej energii

26. Emitancja, Akceptancja Twierdzenie Liouville’a "In the vicinity of a particle, the particle density in phase space is constant if theparticles move in an external magnetic field or in a general field in which the forces do not depend upon velocity." W pobliżu wybranej cząstki, gęstość cząstek w przestrzeni fazowej jest stała, jeśli te cząstki poruszają się w zewnętrznym polu magnetycznym lub w innym polu, w którym siły nie zależą od prędkości.

27. dx/dz Wiązka ròwnoległa E=0 z x Wiązka rozbieżna (homocentryczna) E=0 dx/dz x z Przykłady emitancji

28. dx/dz z x Wiązka z b a

29. 2a z l Dopasowanie φ a

30. y N Fx S Fy x S N Siła Lorentza w kwadrupolu

31. Własności optyczne kwadrupola Dryft (wolnyodcinek)

32. Zx Zy Fx Fy Hy Hx

33. Wiązka w dublecie kwadrupolowym D F z s2 XOZ

34. s s1 L L F D s2 D F z

35. Dublet kwadrupolowy

36. Dublet kwadrupolowy

37. Steering N1=No.COS(φ) N2=No.sin(φ) + B - + -

38. S1 S2 Korekcja biegu wiązki dwoma steeringami

39. Wiązka -300 V V I Diagnostyka wiązkiKubek Faradaya

40. Scyntylator Wiązka I TV Diagnostyka wiązkiLuminofor-”łapa”

42. RF

43. Koniec

44. Z powodu rozrzutu prędkości i wspòłrzędnych cząstek, punkty w 6-cio wymiarowej przestrzeni fazowej zajmują skończoną objętość. Ta objętość jest inwariantem w przestrzeni kanonicznie sprzężonych zmiennych. • Dla nas ważny przypadek: zmienne rozdzielają się w ròwnaniach ruchu I wtedy każda z podprzestrzeni jest inwariantem, Emitancja=const, np.:

45. Współczynnik emisji wtórnej • Miedź 1.3 600 Volt • Srebro 1.5 800 • Platyna 1.8 800 • Węgiel 0.45 500 • Aluminium 2.35 500

46. t Jonowód V(t) Sonda cylindryczna

47. OPTYKA JONOWA Emitancja, Akceptancja Dopasowanie

48. PION