Mejorando el rendimiento de microtrones racetrack

02/12/2021

Yuri Kubyshin (Youri Koubychine) del grupo de investigación NEMEN en colaboración con físicos del Instituto Skobeltzyn de Física Nuclear de la Universidad Estatal de Moscú han publicado un artículo sobre la dinámica del haz en aceleradores de electrones de tipo racetrack microtron (RTM) y posible soluciones de mejora de sus características.

Mejorando el rendimiento de microtrones racetrack — En la figura se presenta una ilustración del incremento de la aceptancia (región de estabilidad) de un RTM con el campo acelerador de dos harmónicas en comparación con el caso estándar con el campo de una harmónica.

En el artículo se presenta una comparación entre los RTMs, microtrones circulares y aceleradores lineales multi-section. Son dispositivos que se usan ampliamente para aplicaciones industriales y médicas, así como para la inspección de carga o producción de isótopos. Se argumenta que los RTMs son la opción preferible para aplicaciones de energías medias (hasta 100 MeV) y que el rango de sus aplicaciones potenciales puede ser ampliado si se consigue reducir significativamente las pérdidas de la corriente del haz. En el artículo dos soluciones de mejora del rendimiento de los RTMs se estudian en detalle. Una de ellas consiste en el uso de la onda electromagnética aceleradora con dos harmónicas en lugar de solo una harmónica fundamental que es el caso de diseños estándares. La otra solución propuesta se enfoca en un mejor ajuste de la emitancia longitudinal del haz a la inyección a la aceptancia del acelerador.

El trabajo se ha publicado en la revista Symmetry con la referencia:

Maxim Borisov, Andrey Ermakov, Vadim Khankin, Yuri Kubyshin and Vasiliy Shvedunov, Racetrack Microtron-Pushing the Limits, Symmetry 2021, 13, 2244.

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