REGATA (2012-2013)
Riduttori Emittanza a GAs TAmpone
Studio di fattibilità per un RFQ – cooler
• Scopo: acquisire le conoscenze e le capacità tecniche atte a progettare un RFQ
cooler adatto a ridurre di un fattore 10 l’emittanza trasversa e lo spread di energia
dei fasci radioattivi di SPES; l’rfq cooler è un dispositivo in cui un fascio, confinato
da un campo quadrupolare ed interagendo con un gas leggero, riduce la sua
emittanza
• Sezioni coinvolte: LNL+ (LNS); in media 6.5 persone per complessivi 1.9 FTE/anno
• Finanziamento: 55 k€ (miss.: 7.5 k€ ,cons.:5 k€ , inv./app.: 40 k€ , lic. Soft.: 2.5 k€ )
in 2 anni; il finanziamento è stato utilizzato principalmente per acquisto
amplificatore (24+6k€), condensatori alta tensione, passanti, alimentatore alta
tensione, realizzazione prototipo RFQ.
• Risultati: Regata ha permesso di disegnare il dispositivo dal punto di vista
elettromagnetico, simularvi il trasporto di fascio in presenza del gas tampone,
disegnare la sezione di cooling, dal punto di vista meccanico, costruire primo
prototipo circuito RF, costruire un apparato per testare tensioni di scarica.
Parametri di
disegno cooler
per SPES
Parameter
Value
Mass Range
9-200 AMU
Buffer Gas
He @ 293 K
Transverse Emittance 30 π mm mrad
@40keV(Q=1+)
injected beam
50-100 nA
Beam current
Emittance reduction
factor
Energy Spread
10 (max)
RF frequency range
1-30 MHz
RF Voltage range
0.5-2.5 kV
RFQ gap radius (ro)
4 mm
RFQ total length
700 mm
Pressure Buffer Gas
0.1 – 2.5 Pa
< 5 eV
Ion energy at cooling 100 – 200 eV
RFQC per REGATA
Progettazione elettromagnetica e dinamica del fascio
•RFQ-Injection Matching
Extraction Section
RFQ
100% transmission
Riduzione di
emittanza ottenuta
dalle simulazioni
Apparati sperimentali
• Apparato per valutare sostenibilità alte tensioni a
basse pressioni di He
• Circuito risonante eccitazione del quadrupolo
Disegno
sistema da
vuoto
Simulazioni Molflow
Progetto
meccanico
quadrupolo e sua
camera da vuoto
