1 GeV enerjili ve çok amaçlı doğrusal proton hızlandırıcısı için parametre optimizasyonu ve demet dinamiği

Abstract

Bu çalışmada, Türk Hızlandırıcı Merkezi (THM) projesi kapsamında 1 GeV enerjili ve yüksek akımlı bir doğrusal proton hızlandırıcısı tasarlanmıştır. DTL, CCDTL ve CCL yapılarından oluşan proton hızlandırıcısı, enerjisi 3 MeV olan iyon demetini 1 GeV'e kadar hızlandıracaktır. Hızlandırıcının demet dinamiği ve kavite dizaynı, simülasyon programları kullanılarak yapılmıştır. Kavite dizaynında, yüklü demetin enerji kazancını artırmak için geometrik parametreler optimize edilmiştir. Bunun için, rf kavitesinin temel parametreleri olan etkin shunt empedans ve geçiş zamanı faktörünün maksimum olması hedeflenmiştir. Demet dinamiği simülasyonunda ise minimum emittans büyümesi amaçlanmıştır. 326 tane odaklayıcı kuadrupol magnet içeren proton hızlandırıcısı, toplam 385,8 m uzunluğundadır.

In this study, a 1 GeV energy and high current linear proton accelerator has been designed in the framework of the Turkish Accelerator Center (TAC) project. The proton accelerator consisting of DTL, CCDTL and CCL structures, accelerates the ion beam from 3 MeV to 1 GeV. Beam dynamics and cavity design of the accelerator have been done using the simulation codes. In the cavity design, the geometrical parameters have been optimized in order to increase the energy gain of charged beam. For this purpose, it has been targeted that the effective shunt impedance and the transit time factor, fundamental parameters of rf cavity, are maximum. In the beam dynamics simulation, minimum emittance growth has been aimed. The length of the proton accelerator containing 326 focusing quadrupole magnets is totally 385,8 m.