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SERA. CANONS HF CTF3. G. Bienvenu R. Roux Laboratoire de l’Acc élérateur Linéaire Journéés accélérateurs de la SFP Roscoff octobre 2005. SERA. MOTIVATIONS. CERN : CTF3 T ê te de machine pour la phase nominale de CTF3 LAL : (re)Cr é ation d’une station d’essais - PowerPoint PPT Presentation
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CANONS HF CTF3
G. Bienvenu
R. Roux
Laboratoire de l’Accélérateur Linéaire
Journéés accélérateurs de la SFP
Roscoff octobre 2005
MOTIVATIONS
CERN : CTF3
Tête de machine pour la phase nominale de CTF3
LAL : (re)Création d’une station d’essais
Etudes canons, sections , instrumentation
Formations
Dans le cadre du JRA2 (Joint Research Activities on Photo-injectors) PHIN WP3
SPECIFICATIONS GENERALES
Grandeur Nominal UnitéFéquence 2998,55 MHz
Energie 4-5 MeV
Charge par impulsion 2,33 nC
Durée de l’impulsion 10 (FWHH) ps
Emittance norm. <25 mm.mrad
p/p 2 % rms
VIDE Statique < 2 E-10 mbar
SPECIFICATIONS PARTICULIERES
Grand. Nom. Unit.Nb d’impul 2332 _
D. train 1,548 s
Charge tot. 5434 nc
Fréq. rept. 1-50 Hz
P. HF 30 MW
Grand. Nom. Unit.Nb d’impul 1 _
D. imp. 10 ps
Charge tot. 2,33 nc
Fréq. rept. 5 Hz
P. HF 20 MW
CERN Canon VI LAL Canon NEPAL
PHOTO-EMISSION
Cathode : Cs2Te
Q = 3% = 270 nm D.V. > 40 h faisceau
Laser :
E. UV = 0,4 – 0,8 J r cathode 1-2 mm
Stab. en énergie < 0,25 % rms
Jitter < 1 ps (rms) Pointage +/_ 0,5 mm
Champ axial
GEOMETRIE INTERNE
Champ axial
Champ axial
GEOMETRIE INTERNE
Champ de surface ---: Iris circulaires
---: Iris elliptiques
Avec des iris elliptiquesLe champ est abaissé de 15 %
MODELE HFSS
VIDE
Charge : 5434 nC
Nb. d’imp. : 2332
VIDE (suite)
Pompage en sortie de canon et dans les guides d’ondes du coupleur
Chambre anulaire avec un dépôt de NEG + pompes ionïques
Régénération par chauffage (250 ° C) intégré
Isolation thermique par aérogel
Dépôt de NEG sur le tube de sortie
EMITTANCE
Reduction de l’émittance par :
i) Couplage symétrique (deux entrées à 180° )
Suppression des plongeurs d’accord
ii) Solenoïdes sur le corps du canon
Problèmes de place : Densité de courant échauffement
EMITTANCE (couplage 1)
Effet quadripolaire :
Action identique à une lentille de focal :
fxy = ±Pz/2VGz
Compensation par un volume elliptiqueRéalisation par deux arcs de cercles de centres décalés de 2
EMITTANCE (couplage 2)
b/(b+)=0,985 Limite des simulations
EMITTANCE (magnétisme)
Emittance minimum @ 2,33 nC-Champ nul sur la cathode- 0,25 T au 1er iris
-Bob. Contre champ
-Solenoïde
-Corps canon
-Pompage
Magnétisme + Géométrie :Emittance normalisée
<20 mm.mrad
CONCLUSIONS
FONCTION HF :
Difficile, mais maîtrisée
Magnétisme :
Aux limites (encombrement)
FONCTION VIDE
Technologiquemt très complexe (assemblages)
PRISE DE RISQUES
raisonnée !!!