Türk hızlandırıcı merkezi enerji öteleyici (Booster) halkası tasarımı

Abstract

Bu tezin amacı Türk Hızlandırıcı Merkezi Sinkrotron Işınımı Tesisi için (THM SI) enerji öteleyici halkası tasarlamaktır. Türk Hızlandırıcı Merkezi Sinkrotron Işınımı halkasında 3,0 GeV'lik enerjiye sahip elektronlar kullanılarak ışınım oluşturulacaktır. Ancak elektronların enerjsinin 3,0 GeV'e ulaştırmak görevi bu halkanın değil, enerji öteleyici halkasının görevidir. Türk Hızlandırıcı Merkezi Enerji Öteleyici Halkası 0,15 GeV'lik doğrusal hızlandırıcıdan gelen elektronları alıp 3,0 GeV enerjisine çıkaracaktır. Bu çerçevede THM Enerji öteleyici halkası için dünya merkezlerinde geleneksel bir yaklaşım olan kompakt tasarım yapılmasının yanı sıra özellikle Swiss Light Source (SLS) ile birlikte popülerleşen depolama halkası ile aynı tünel içerisine enerji öteleyici halkası tasarımı da yapılmıştır. Bu iki tasarım içinde gerekli şartlar göz önünde bulundurularak örgü parametreleri hesaplanmış, kromatikliği azaltmak için sekstupol magnetler kullanılmış ve dinamik aralık hesapları da yapılmıştır. Tasarımlar yapılıp örgü parametreleri hesaplandıktan sonra, yapılan bu iki tasarım karşılaştırılmıştır. Bu iki tasarımın karşılaştırılmasının yanı sıra dünyadaki bazı enerji öteleyici halka parametreleri ile THM Enerji Öteleyici Halkası tasarımları karşılaştırılmıştır ve yapılan tasarımların gerçekliği gösterilmiştir. Bu tasarımlar yapılırken Beam Optics, OPA, Beta, Elegant simülasyon programları kullanılmıştır.

The aim of the thesis is to design of booster ring of Turkish Accelerator Center Synchrotron Radiation Facility (TAC SI). In the ring of the TAC SI, radiation wil be provided with electrons which have 3,0 GeV energy. However, it is not the task of the storage ring, it is the mission of the booster ring. Electrons will be accelerated 3,0 GeV energ from 0,15 GeV energy which comes from linac in TAC Booster ring. In this frame, in addition to compact booster that is a traditional approach for the World centers, also the design that shares the same tunnel with the storage ring that is populer after from SLS (Swiss Light Source) was designed. For the two design, lattice parameters was calculated, sextupole magnets was used to decrease dynamic aperture problem and dynamic aperture calculations was calculated with considering of the necessity condition. After design and the calculation of the parameters, this designs was compared. In addition to the comperation, TAC Booster design parameters was compared with the some world centers design parameters and the realibility of the TAC Booster design is seen. Beam optics, OPA, Beta, Elegant simülation programs was used during the thesis calculations.