CTF3 (CERN) - CTF3 (CERN)

CTF3 (Zkušební zařízení CLIC 3) byl elektron plynový pedál zařízení postavené na CERN s cílem předvést klíčové pojmy EU Kompaktní lineární urychlovač plynový pedál.[1] Zařízení se skládalo ze dvou elektronů paprskové linie napodobovat funkce CLIC Pohonový paprsek a hlavní paprsek.

Zařízení využívalo dřívější aktiva Předinjektor LEP (LPI) komplex akcelerátoru. LPI se primárně používal k vstřikování elektronů a pozitronů do komplexu urychlovače CERN, který měl být nakonec dodán Velký elektron-pozitronový urychlovač (LEP). Po vypnutí LEP v roce 2000 přestal LPI poskytovat paprsky k experimentům (LPI poskytoval paprsky přímo k některým experimentům nezávislým na LEP) v dubnu 2001. Poté začaly práce na přeměně LPI zařízení na použití pro CTF3. Konverze proběhla v několika fázích, přičemž první fáze (tzv. Předběžná fáze) začala uvádět akcelerátor do provozu v září 2001.[2] V následujících letech se LPI proměnil v CTF3.

Zařízení zastavilo provoz v prosinci 2016,[3] a jeden z jeho paprskové linie byl převeden na nový Lineární elektronový urychlovač CERN pro výzkum (PRŮHLEDNÁ) zařízení.[4][5]

Tato stránka poskytuje obecný popis zařízení s odkazy na jeho hlavní experimentální program. Podrobnější informace najdete ve zprávě o návrhu zařízení.[1]

Popis zařízení

Rozložení CTF3
Uspořádání testovacího zařízení CLIC v CERNu (CTF3) zobrazující jeho hlavní části. Cesta paprsku je označena plnými červenými čarami. Zrychlující se struktury, podélné i příčné, jsou označeny zelenými bloky na dráze paprsku, zatímco modré bloky představují extrakční a transportní struktury (PETS).

Zařízení implementovalo a demonstrovalo proveditelnost zmenšené verze CLIC Drive Beam: byl vygenerován elektronový paprsek dlouhý 1,2 μs (seskupený na 1,5 GHz a se středním proudem 4 A) a zrychlený až na ~ 135 MeV v délce ~ 80 m LINAC pomocí plně načtených urychlovacích struktur napájených ~ 40 MW, 3 GHz vysokofrekvenčními pulsy.[6] Paprsek poté procházel zjednodušenou verzí komplexu Drive Beam Recombination Complex (DBRC): systém složený ze zpožďovací smyčky a kombinovaného prstence umožňoval rekombinovat různou část přicházejícího paprsku, aby konečně vytvořil 140 ns dlouhý svazek svazků na 12 GHz a se středním proudem až 28 A.

Byl vytvořen druhý elektronový paprsek s nižší intenzitou (několik svazků přibližně 100 pC / svazek) nazvaný Probe Beam a zrychlený až na 200 MeV v takzvaném „Concept d'Accélerateur Linéaire pour Faisceau d'Electrons Sonde“ ( CALIFES) vstřikovač.[7] Hlavním účelem paprsku sondy bylo napodobit hlavní srážkový paprsek CLIC.

Experimentální program

Dva elektronové paprsky produkované na CTF3 byly použity k demonstraci konceptu zrychlení dvou paprsků v modulu Two-Beam-Module instalovaném v experimentální oblasti CLEX: Drive Beam byl zpomalen ve speciálních strukturách pro extrakci a přenos energie (PETS) a výkon vyrobené k urychlení paprsku sondy se sklony až ~ 145 MeV / m.[8]

Zařízení sloužilo jako testovací postel pro ostatní CLIC související výzkum a vývoj, například:

  • Efekt načítání paprsku na RF zhroutit se hodnotit.[9]
  • Studie účinnosti zpomalování Drive Beam.[10]
  • Zajistěte stabilizaci fáze paprsku pomocí nového dopředu Systém.[11]

Lineární elektronový urychlovač CERN pro výzkum

Pohled na lineární elektronový urychlovač CERN pro výzkum (CLEAR) paprsková čára při pohledu z konce řádku skládka paprsku.

Díky snadnému ovládání a všestrannosti byl Probe Beam používán také pro činnosti, které s ním přímo nesouvisí CLIC. To vyvolalo zájem různých komunit a byl uspořádán seminář k projednání možného opětovného použití takového paprsková čára.[12] V prosinci 2016, když CTF3 ukončoval svoji činnost, bylo poté rozhodnuto o přeměně sondy Beam na nové univerzální zařízení pro výzkum a vývoj pod názvem CERN Linear Electron Accelerator for Research, nebo CLEAR.[4][5]

CLEAR nadále poskytuje možnosti testování pro Pásmo X. technologie akcelerátoru, včetně CLIC, ale také umožňuje prozkoumat nové koncepty jako zrychlení plazmy, THz záření Výroba. Dále poskytuje možnosti ozařování elektronů vesmírným a lékařským komunitám.[13]

Reference

  1. ^ A b „Zpráva o návrhu CTF3“ (PDF). Dokumentový server CERN. Citováno 2018-07-30.
  2. ^ Dokumentový server CERN | G. Geschonke a A. Ghigo (redaktoři): Zpráva o návrhu CTF3 (2002) Citováno dne 31. července 2018
  3. ^ Roberto, Corsini (květen 2017). "Konečné výsledky ze zařízení Clic Test (CTF3)". Sborník z 8. Int. Konf. Urychlovač částic. IPAC2017. doi:10.18429 / jacow-ipac2017-tuzb1.
  4. ^ A b „Oficiální CLEAR web“.
  5. ^ A b Gamba, D .; Corsini, R .; Curt, S .; Doebert, S .; Farabolini, W .; Mcmonagle, G .; Skowronski, P.K .; Tecker, F .; Zeeshan, S. (2018). Msgstr "Zařízení VYMAZAT v CERNu". Jaderné přístroje a metody ve fyzice Výzkum sekce A: Urychlovače, spektrometry, detektory a související zařízení. 909: 480–483. doi:10.1016 / j.nima.2017.11.080.
  6. ^ Heinrich, Braun, Hans; Peter, Urschütz; Steffen, Döbert; Roberto, Corsini; A, Tecker, Frank; Erk, Jensen (2006-11-20). "Efektivní dlouholetý pulzní plně naložený CTF3 linac". Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  7. ^ Navarro Quirante, Jose Luis; Corsini, Roberto; Grudiev, Alexej; Lefèvre, Thibaut; Mazzoni, Stefano; Pan, Rui; Tecker, Frank; Farabolini, Wilfrid; Peauger, Franck; Gamba, Davide; Khan, Muhammad Asif; Yaqub, Kashif; Ögren, Jim; Ruber, Roger; Vitoratou, Niki (1. prosince 2014). „CALIFES: Víceúčelový elektronový paprsek pro testy technologie urychlovače“: MOPP030. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  8. ^ Ruber, R .; Ziemann, V .; Ekelöf, T .; Palaia, A .; Farabolini, W .; Corsini, R. (2013). „Dvoupaprsková zkušební stanice CTF3“. Jaderné přístroje a metody ve fyzice Výzkum sekce A: Urychlovače, spektrometry, detektory a související zařízení. 729: 546–553. Bibcode:2013 NIMPA.729..546R. doi:10.1016 / j.nima.2013.07.055.
  9. ^ Tecker, Frank; Corsini, Roberto; Dayyani Kelisani, Mohsen; Döbert, Steffen; Grudiev, Alexej; Kononenko, Oleksiy; Lebet, Serge; Navarro Quirante, Jose Luis; Riddone, Germana (červen 2013). „Experimentální studie vlivu zatížení paprskem na rychlost rozbití RF v strukturách s rychlým zrychlením CLIC“: TUPME054. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  10. ^ Döbert, Steffen; Adli, Erik; Lillestøl, Reidar; Olvegård, Maja; Syratchev, Igor; Carrillo, David; Toral, Fernando; Faus-Golfe, Angeles; García-Garrigós, Juan (duben 2011). "Stav uvedení do provozu linky paprskového testovacího paprsku v CTF3": MOP018. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  11. ^ Jack, Roberts; Alexandra, Andersson; Philip, Burrows; Glenn, Christian; Roberto, Corsini; Andrea, Ghigo; Fabio, Marcellini; Colin, Perry; Piotr, Skowroński (červen 2016). „Demonstrace fázové stability na úrovni CLIC pomocí systému dopředné fázové dopředné fáze s vysokou šířkou pásma a nízkou latencí v testovacím zařízení CLIC CTF3“. Sborník ze 7. Int. Konf. Urychlovač částic. IPAC2016. doi:10.18429 / jacow-ipac2016-wepor006.
  12. ^ „Workshop CALIFES 2016 (10. – 12. Října 2016) · Indico“. Indico. Citováno 2018-01-04.
  13. ^ „Lineární elektronový urychlovač CERN pro výzkum - CLEAR (30. listopadu 2017) · Indico“. Indico. Citováno 2018-01-04.