Моделирование магнитной системы и динамики пучка в циклотроне СС-18
Циклотрон СС-18 предназначен для ускорения отрицательных ионов водорода и для наработки широкого спектра радионуклидов. С целью упрощения его конструкции была выбрана унифицированная конфигурация резонансной системы. Была построена модель основного электромагнита циклотрона и получено распределение индукции магнитного поля в медианной плоскости. На основе анализа статических равновесных орбит была определена изохронная кривая, соответствующая рабочей частоте резонансной системы и ускорению пучка ионов на второй гармонике. В ходе серии расчетов трехмерного распределения электрического поля и динамики частиц в центре циклотрона определена оптимальная конфигурация элементов центральной области. По результатам оптимизации конфигурации центральной области был увеличен коэффициент захвата ионов в ускорение при сохранении приемлемого радиуса зоны центров. На этапе проведения моделирования динамики частиц в зоне основного ускорения были осуществлены проверка изохронности ускорения и оценка огибающей пучка в аксиальной плоскости. Для определения углового положения обдирочных устройств было проведено моделирование выпуска частиц со статических равновесных орбит. Получены оптимальные радиальные и азимутальные координаты мест расположения графитовой перезарядной фольги.
Авторы: К. С. Воробьев, Ю. К. Осина, Д. К. Кострин
Направление: Физика
Ключевые слова: изохронный циклотрон, резонансная система, трехмерное моделирования, основной электромагнит, динамика частиц, коэффициент захвата, обдирочное устройство, перезарядная фольга
Открыть полный текст статьи