CTF3 ( CLIC Test Facility 3 ) - установка для ускорителя электронов , построенная в ЦЕРНе с целью демонстрации ключевых концепций ускорителя Compact Linear Collider . [1] Средство состояло из двух линий электронного пучка, имитирующих функциональные возможности приводного луча и главного луча CLIC .
На объекте использовались бывшие активы ускорительного комплекса LEP Pre-Injector (LPI). LPI в основном использовался для инжекции электронов и позитронов в ускорительный комплекс ЦЕРН, который в конечном итоге был доставлен на Большой электрон-позитронный коллайдер (LEP). После закрытия LEP в 2000 году LPI прекратил предоставлять лучи для экспериментов (LPI предоставлял лучи непосредственно для некоторых экспериментов, независимых от LEP) в апреле 2001 года. Затем начались работы по преобразованию оборудования LPI для использования для CTF3. Преобразование происходило поэтапно, с первого этапа (так называемого предварительного этапа) пуск ускорителя в эксплуатацию в сентябре 2001 года. [2] В последующие годы LPI трансформировался в CTF3.
Установка прекратила свою работу в декабре 2016 года [3], а один из ее пучков был преобразован в новый исследовательский центр линейного электронного ускорителя ( CLEAR ) в ЦЕРНе . [4] [5]
На этой странице представлено общее описание установки со ссылками на ее основную экспериментальную программу. Более подробную информацию можно найти в отчете о проектировании объекта. [1]
Описание объекта
Установка реализовала и продемонстрировала возможность масштабированной версии CLIC Drive Beam: электронный пучок длиной 1,2 мкс (сгруппированный на частоте 1,5 ГГц и со средним током 4 А) генерировался и ускорялся до ~ 135 МэВ за ~ 80 LINAC длиной м за счет использования полностью загруженных ускоряющих структур с питанием от ВЧ-импульсов ~ 40 МВт, 3 ГГц. [6] Затем луч проходил через упрощенную версию Комплекса рекомбинации управляющего луча (DBRC): система, состоящая из петли задержки и кольца сумматора, позволяла рекомбинировать различные части входящего луча, чтобы, наконец, получить длину 140 нс. последовательность пучков на частоте 12 ГГц и со средним током до 28 А.
Второй пучок электронов меньшей интенсивности (несколько пучков примерно 100 пКл / пучок), названный Probe Beam, был сгенерирован и ускорен до 200 МэВ в так называемой «Concept d'Accélerateur Linéaire pour Faisceau d'Electrons Sonde» ( CALIFES) инжектор. [7] Основной целью зондирующего луча была имитация основного встречного луча CLIC.
Экспериментальная программа
Два электронных луча, произведенные в CTF3, использовались для демонстрации концепции двухлучевого ускорения в двухлучевом модуле, установленном в экспериментальной зоне CLEX: приводной луч замедлялся в специальных структурах извлечения и передачи энергии (PETS), а мощность производится для ускорения зондирующего луча с градиентами до ~ 145 МэВ / м. [8]
Объект служил испытательной площадкой для других НИОКР, связанных с CLIC , например:
Линейный ускоритель электронов ЦЕРН для исследований
Благодаря простоте эксплуатации и универсальности Probe Beam использовался также для действий, не связанных напрямую с CLIC . Это вызвало интерес у различных сообществ, и был организован семинар для обсуждения возможного повторного использования такого лучевого канала . [12] В декабре 2016 года, когда CTF3 заканчивал свою работу, было решено преобразовать Probe Beam в новый центр исследований и разработок общего назначения под названием CERN Linear Electron Accelerator for Research, или CLEAR. [4] [5]
CLEAR продолжает предоставлять возможности тестирования для технологии ускорителей X-диапазона , включая CLIC , но также позволяет исследовать новые концепции, такие как ускорение плазмы , производство терагерцового излучения . Кроме того, он предоставляет возможности электронного облучения космическим и медицинским сообществам. [13]
Рекомендации
- ^ a b «Отчет о проектировании CTF3» (PDF) . Сервер документов ЦЕРН . Проверено 30 июля 2018 .
- ^ Сервер документов ЦЕРН | Г. Гешонке и А. Гиго (редакторы): Отчет о дизайне CTF3 (2002), последнее посещение - 31 июля 2018 г.
- ^ Роберто, Корсини (май 2017 г.). «Окончательные результаты от Clic Test Facility (CTF3)». Материалы 8-го Междунар. Ускоритель частиц, конф . IPAC2017. DOI : 10,18429 / JACOW-ipac2017-tuzb1 .
- ^ а б «Официальный сайт CLEAR» .
- ^ а б Gamba, D .; Corsini, R .; Curt, S .; Doebert, S .; Farabolini, W .; Mcmonagle, G .; Сковронски, П.К .; Tecker, F .; Зишан, С. (2018). «ЧИСТЫЙ пользовательский объект в ЦЕРН» . Ядерные инструменты и методы в физических исследованиях Секция A: Ускорители, спектрометры, детекторы и связанное с ними оборудование . 909 : 480–483. DOI : 10.1016 / j.nima.2017.11.080 .
- ^ Генрих, Браун, Ганс; Питер, Уршютц; Штеффен, Дёберт; Роберто, Корсини; А, Текер, Фрэнк; Эрк, Дженсен (20 ноября 2006 г.). «Эффективная работа линейного ускорителя CTF3 с длинными импульсами при полной нагрузке» . Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ Наварро Киранте, Хосе Луис; Корсини, Роберто; Грудиев, Алексей; Лефевр, Тибо; Маццони, Стефано; Пан, Руи; Текер, Франк; Фараболини, Уилфрид; Peauger, Franck; Гамба, Давиде; Хан, Мухаммад Асиф; Якуб, Кашиф; Огрен, Джим; Рубер, Роджер; Виторату, Ники (1 декабря 2014 г.). «CALIFES: многоцелевой электронный луч для испытаний ускорительной техники» : MOPP030. Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ Ruber, R .; Ziemann, V .; Ekelöf, T .; Palaia, A .; Farabolini, W .; Корсини, Р. (2013). «Двухлучевой испытательный стенд CTF3». Ядерные инструменты и методы в физических исследованиях Секция A: Ускорители, спектрометры, детекторы и связанное с ними оборудование . 729 : 546–553. Bibcode : 2013NIMPA.729..546R . DOI : 10.1016 / j.nima.2013.07.055 .
- ^ Текер, Франк; Корсини, Роберто; Дайяни Келисани, Мохсен; Доберт, Штеффен; Грудиев, Алексей; Кононенко, Алексей; Лебет, Серж; Наварро Киранте, Хосе Луис; Риддоне, Германия (июнь 2013 г.). «Экспериментальное исследование влияния нагрузки пучка на скорость радиочастотного пробоя в высокоградиентных ускоряющих структурах CLIC» : TUPME054. Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ Доберт, Штеффен; Адли, Эрик; Лиллестёль, Рейдар; Ольвегард, Майя; Сыратчев Игорь; Каррильо, Дэвид; Торал, Фернандо; Фаус-Гольф, Анхелес; Гарсия-Гарригос, Хуан (апрель 2011 г.). «Состояние ввода в эксплуатацию линии испытательного пучка замедлителя в CTF3» : MOP018. Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ Джек, Робертс; Александра, Андерссон; Филип, Берроуз; Гленн, Кристиан; Роберто, Корсини; Андреа, Гиго; Фабио, Марчеллини; Колин, Перри; Петр, Сковроньски (июнь 2016 г.). «Демонстрация фазовой стабильности уровня CLIC с использованием системы прямой связи фазы пучка с высокой пропускной способностью и низкой задержкой на испытательном стенде CTF3 CLIC». Материалы 7-й Междунар. Ускоритель частиц, конф . IPAC2016. DOI : 10,18429 / JACOW-ipac2016-wepor006 .
- ^ «CALIFES Workshop 2016 (10-12 октября 2016) · Indico» . Индико . Проверено 4 января 2018 .
- ^ «Линейный ускоритель электронов для исследований в ЦЕРНе - CLEAR (30 ноября 2017 г.) · Indico» . Индико . Проверено 4 января 2018 .