Power requirements for a high-current proton linac with radial focusing by an electron beam

An estimation for power requirements and efficiency of a linear accelerator with transverse focusing by an electron beam is presented for the following parameters: proton beam current of 100…300 mA, output energy of 3 MeV. The results obtained are compared with the parameters of a demonstration accelerator LEDA (Los-Alamos, USA). It is shown that under conditions of electron beam recuperation at a level of 90%, the efficiency of the proton linac with electron transverse focusing can be essentially higher.Проведена оценка энергозатрат и КПД в линейном ускорителе с поперечной фокусировкой электронным пучком при токе протонов 100…300 мА, энергии на выходе 3 МэВ. Результаты сопоставлены с параметрами демонстрационного ускорителя LEDA (Лос-Аламос). Показано, что при рекуперации электронного пучка с коэффициентом 90% КПД в первом случае может быть существенно выше, чем во втором.Проведена оцінка енергозатрат та ККД у лінійному прискорювачі з поперечним фокусуванням електронним пучком при струмі протонів 100…300 мА, енергії на виході 3 МеВ. Результати співставлені з параметрами демонстраційного прискорювача LEDA (Лос-Аламос). Показано, що при рекуперації електронного пучка з коефіцієнтом 90%, ККД у першому випадку може бути суттєво вище, ніж у другому

Simulation of the initial part of a high-current proton accelerator with focusing by an electron beam

In this work it is simulated the proton acceleration with current of 0.1...0.6 A, energy up to 3 MeV. In this case the parameters of focusing electron beam are varied in the following limits: the current is 40…100 A, energy 100 kV, intensity of focusing magnetic field 2…3 kOe. The efficiency of proton capture to the acceleration process has been calculated as up to 99%.За допомогою комп'ютерного моделювання досліджується прискорення протонів із струмом 0.1 …0.6 А, енергією до 3 МеВ. При цьому параметри фокусуючого електронного пучка змінюються у межах: струм 40…100 А, енергія 100 кеВ, напруженість фокусуючого магнітного поля 2…3 кЕ. Коефіцієнт захоплення протонів у прискорення досягає 99%.Исследуется ускорение протонов с током 0.1…0.6 А, энергией до 3 МэВ. При этом параметры фокусирующего электронного пучка меняются в пределах: ток 40…100 А, энергия 100 кэВ, напряженность фокусирующего магнитного поля 2…3 кЭ. Коэффициент захвата протонов в ускорение достигает 99%

Formation of a sequence chains of nanosecond ion bunches for injection in a linear accelerator

Currently there are generators of intense ion beams of nanosecond duration. For the purpose of the injection such ions into a linear accelerator the formation of a sequence ~10² ion bunches of a duration of 20 ns, a current of ~100 mA total current pulse duration of about 1 μs is considered in this work. In this case, bunches of highly charged ions (HCI) of aluminum are generated by field emission by applying a voltage of 400 kV, a duration of 50 ns at a block of aluminum emitters, spaced along the axis of the injector. The injector consists of a sequence co-axial emitters, a grounded accelerating grid and a retarding-and-turning grid. Trough the retarding-and-turning grid a current is passed from the current pulse generator, which creates an azimuthal magnetic field directing HTI along the axis. The analytical calculations that determine the parameters and confirming the possibility of the technical realization of such a device are shown.В настоящее время имеются генераторы интенсивных ионных пучков наносекундной длительности. С целью инжекции таких ионов в линейный ускоритель в данной работе рассмотрено формирование последовательности ~10² ионных сгустков длительностью 20 нс, током ~100 мА в суммарный токовый импульс длительностью ~1 мкс. При этом сгустки высокозарядных ионов алюминия (ВЗИ) генерируются автоэмиссион-ным путем при подаче напряжения 400 кВ, длительностью 50 нс на блок острийных эмиттеров из алюминия, разнесенных в пространстве вдоль оси инжектора. Инжектор состоит из коаксиально расположенных эмиттеров, заземленной ускоряющей сетки и замедляюще-оворотной сетки. Через замедляюще-поворотную сетку пропускается ток от генератора импульсного тока, создающий азимутальное магнитное поле, направляющее ВЗИ вдоль оси. Приведены аналитические расчеты, определяющие параметры и подтверждающие возможность технической реализации подобного устройства.Наразі є генератори інтенсивних іонних пучків наносекундної тривалості. З метою інжекції таких іонів у лінійний прискорювач у цій роботі розглянуто формування послідовності ~10² іонних згустків тривалістю 20 нс, струмом ~100 мА в сумарний струмовий імпульс тривалістю ~1 мкс. Згустки високозарядних іонів алюмінію (ВЗІ) генеруються автоемісійним шляхом при подачі напруги 400 кВ, тривалістю 50 нс на блок вістрійних емітерів з алюмінію, рознесених у просторі уздовж осі інжектора. Інжектор складається з коаксіально розташованих емітерів, заземленої прискорюючої сітки і сповільнюючо-поворотної сітки. Через сповільнюючо-поворотну сітку пропускається струм від генератора імпульсного струму, що створює азимутальне магнітне поле, яке спрямовує ВЗІ уздовж осі. Наведені аналітичні розрахунки, що визначають параметри й підтверджують можливість технічної реалізації подібного пристрою

The estimation of coherence length for electron-doped superconductor Nd₂₋xCexCuO₄₊δ

Results of low-temperature upper critical field measurements for Nd₂₋xCexCuO₄₊δ single crystals with various x and nonstoichiometric disorder (δ) are presented. The coherence length of pair correlation ξ and the product kFξ , where kF is the Fermi wave vector, are estimated. It is shown that for investigated single crystals parameter kFξ ≅ 100 and thus phenomenologically NdCeCuO-system is in a range of Cooper-pair-based (BCS) superconductivity

Construction of the effective action in nonanticommutative supersymmetric field theories

We develop a general gauge invariant construction of the one-loop effective action for supersymmetric gauge field theories formulated in ${\cal N}=1/2$ superspace. Using manifestly covariant techniques (the background superfield method and proper-time representations) adopted to the ${\cal N}=1/2$ superspace we show how to define unambiguously the effective action of a matter multiplet (in fundamental and adjoint representations) and the vector multiplet coupled to a background ${\cal N}=1/2$ gauge superfield. As an application of this construction we exactly calculate the low-energy one-loop effective action of matter multiplet and SU(2) SYM theory on the Abelian background.Comment: 14 pages, LaTe

“Electron-10” higt voltage accselerator for double-sided irradiation of flexible materials

The main goals we pursued during the accelerator design and development were to develop a compact self-shielded device for flexible materials irradiation in one pass which might be installed by a Customer into common industrial premises not equipped with any lifting devices. These goals were successfully achieved in the “Electron-10” accelerator design

The mixed-state Hall conductivity of single-crystal films Nd₂–xCexCuO₄₊δ (x = 0.14)

The magnetic-field dependencies of the longitudinal and Hall resistivity of the electron-doped compounds Nd₂–xCexCuO₄₊δ in underdoped region (x = 0.14) were investigated. It was established experimentally a strong magnetic field dependence of the Hall conductivity, σxy(B) = C – b/B, in the region of magnetic fields corresponding to a transition from superconducting to resistive state. The observed feature can be explained with the sum of contributions of the quasiparticles and moving Abrikosov vortices into Hall effect in a mixed state of type-II superconductor

Nonlinear Realization of N=2 Superconformal Symmetry and Brane Effective Actions

Due to the incompatibility of the nonlinear realization of superconformal symmetry and dilatation symmetry with the dilaton as the compensator field, in the present paper it shows an alternative mechanism of spontaneous breaking the N=2 superconformal symmetry to the N=0 case. By using the approach of nonlinear transformations it is found that it leads to a space-filling brane theory with Weyl scale W(1,3) symmetry. The dynamics of the resulting Weyl scale invariant brane, along with that of other Nambu-Goldstone fields, is derived in terms of the building blocks of the vierbein and the covariant derivative from the Maurer-Cartan oneforms. A general coupling of the matter fields localized on the brane world volume to these NG fields is also constructed.Comment: 22 pages, more references and comments are adde

Quantum N=3, d=3 Chern-Simons Matter Theories in Harmonic Superspace

We develop the background field method for studying classical and quantum aspects of N=3, d=3 Chern-Simons and matter theories in N=3 harmonic superspace. As one of the immediate consequences, we prove a nonrenormalization theorem implying the ultra-violet finiteness of the corresponding supergraph perturbation theory. We also derive the general hypermultiplet and gauge superfield propagators in a Chern-Simons background. The leading supergraphs with two and four external lines are evaluated. In contrast to the non-supersymmetric theory, the leading quantum correction to the massive charged hypermultiplet proves to be the super Yang-Mills action rather than the Chern-Simons one. The hypermultiplet mass is induced by a constant triplet of central charges in the N=3, d=3 Poincare superalgebra.Comment: 1+37 pages, 3 figures; v2: a reference added, to appear in JHE

Anomalous behavior of the Hall effect in electron-doped superconductor Nd₂₋xCexCuO₄₊δ with nonstoichiometric disorder

Magnetoresistivity and Hall effect measured in magnetic fields up to B=9T (B║c, J║ab) in electrondoped Nd₂₋xCexCuO₄₊δ single crystal films with x = 0.14; 0.15; 0.18 and different oxygen content (δ) were studied in a temperature range of 0.4–4.2 K. The resistivity and Hall coefficient behaviors in the mixed state are discussed in the framework of flux-flow model with the inclusion of the back-flow of vortices owing to the pinning forces