Features of an ion bunch collective acceleration by a boundary of a distributed virtual cathode

Numeral simulation of an ion bunch (IB) charge influence on a boundary motion of a distributed virtual cathode (VC) has been performed. It has been found that the IB changes the speed of VC boundary movement the more the nearer the IB is to the VC boundary. As a result, the IB can control in certain limits the VC border motion.Проведено численное моделирование влияния заряда ионного сгустка на скорость перемещения границы распределенного виртуального катода. Обнаружено, что заряд ионного сгустка изменяет скорость перемещения границы виртуального катода тем больше, чем ближе ионный сгусток к границе виртуального катода. Этот эффект приводит к тому, что в определенных пределах ионный сгусток может управлять перемещением границы виртуального катода.Проведено чисельне моделювання впливу заряду іонного згустку на швидкість переміщення межі розподіленого віртуального катода. Виявлено, що заряд іонного згустку змінює швидкість переміщення межі віртуального катода тим більше, чим ближче іонний згусток до межі віртуального катода. Цей ефект призводить до того, що в певних умовах іонний згусток може керувати переміщенням межі віртуального катода

Possibility of the usage of active media with electron beams for ion acceleration

Brief analysis of publications, which have aroused considerable interest in physics of virtual cathode (VC) in connection with the problem of ions acceleration by electron beams (EB), results of distributed VC numeral simulation and variants of the systems in which the distributed VC can be used for acceleration of ions are presented.Приведені короткий аналіз публікацій, які визначили інтерес до фізики віртуального катода (ВК) у зв'язку з проблемою прискорення іонів електронними потоками (ЕП), результати чисельного моделювання поведінки розподіленого ВК і варіанти систем, в яких розподілений ВК може бути використаний для прискорення іонів.Приведены краткий анализ публикаций, которые определили интерес к физике виртуального катода (ВК) в связи с проблемой ускорения ионов электронными потоками (ЭП), результаты численного моделирования поведения распределенного ВК и варианты систем, в которых распределенный ВК может быть использован для ускорения ионов

Ion source of reactive gases with decreased neutral gas inleakage

Ion source with an original system of ions extraction from the discharge chamber, allowing more then on order of magnitude reducing of neutral gas incoming to the chamber of ion beam acceleration and use is described. The parameters of a received beam of nitrogen ions and possible variants of the source application have been given.Описано іонне джерело із оригінальною системою добування іонів з розрядної камери, що дозволяє більш ніж на порядок знизити надходження нейтрального газу в камеру прискорення і використання іонного пучка. Приведені параметри отриманих пучків іонів азоту та можливі варіанти застосування таких джерел.Описан ионный источник с оригинальной системой извлечения ионов из разрядной камеры, позволяющей более чем на порядок снизить натекание нейтрального газа в камеру ускорения и использования ионного пучка. Приведены параметры получаемых пучков ионов азота и возможные варианты применения таких источников

Efficiency of linear accelerators for applied aims

As it is well known the accelerator efficiency as a whole η is the product of the efficiency of an accelerator itself ηa and the efficiency of its power feed system ηf : η = ηa ∙ ηf. There are many papers in which the value of ηa is considered but the value of ηf is studied worse. This paper is the review of the works concerning the increase of ηf in dependence on a chosen high-frequency power system of the accelerator. In this case both linear electron accelerators and proton radio-frequency accelerators are considered. In initial versions the accelerator was considered as a system consisting of two subsystems: i.e. the power supply system and the accelerating structure itself. It was supposed that ηf is determined by a product of the generator efficiency multiplied by the feeding system efficiency. Separately created was r.f. generator with a high electronic efficiency and the feeding system was improved. Last time the tendency appeared when the feeding system was degenerated practically and r.f. power system of the accelerator was the component structure of the accelerator itself. Let consider the evolution of r.f. power system on examples of electron and proton accelerators

Estimation of palladium-103 radionuclide producibility at the cyclotron CV-28 for nuclear medicine

Consideration is given to the possibility of 103P d radionuclide production in nuclear reactions on protons and deuterons at the cyclotron CV −28, for a subsequent use of the radionuclide in medicine, in particular, for brachytherapy. Activity estimates of 103P d produced on both the internal and external targets of the cyclotron CV − 28 are given. The energy transferred by the proton/deuteron beam to the target under irradiation is determined. Possible ways of heat removal from the target substrate are considered.У роботi розглядується можливiсть здобуття радiонуклiда паладiй-103 на циклотронi CV-28 в реакцiях на протонах i дейтронах для використання його в медицинi, для брахiтерапiї зокрема. Приведено розрахованi оцiнки активностей напрацьованого 103P d на внутрiшнiй i зовнiшнiй мiшенях циклотрона CV-28. Визначена енергiя, яка передається пучком протонiв i дейтронiв мiшенi при опромiненнi. Обговорюється можливiсть вiдведення тепла вiд пiдкладки мiшеней.В работе рассматривается возможность получения радионуклида палладий-103 на циклотроне CV-28 в реакциях на протонах и дейтронах для использования его в медицине, для брахитерапии в частности. Приведены рассчитанные оценки активностей наработанного 103P d на внутренней и наружной мишенях циклотрона CV-28. Определена энергия, передаваемая пучком протонов и дейтронов мишени при облучении. Обсуждается возможность отвода тепла от подложки мишеней

A neutron source on a basis of a subcritical assembly driven by a deuteron linac

The main characteristics of a conceptual thermal neutron source based on a subcritical uranium assembly are presented. A driver for the subcritical assembly is a deuteron linac with output energy of 23 MeV and an average beam current of 1 mA. The initial neutron generation is produced in nuclear reactions as accelerated deuterons bombard a beryllium target.Приведены результаты исследований основных характеристик концептуальной схемы источника тепло- вых нейтронов на основе подкритической урановой сборки, управляемой линейным ускорителем дейтронов с энергией 23 МэВ и средним током 1 мА. Генерация первичных нейтронов обусловлена ядерными реакция- ми при бомбардировке бериллиевой мишени ускоренными дейтронами.Наведені результати досліджень основних характеристик концептуальної схеми джерела теплових нейтронів на базі підкритичної уранової збірки, що керується лінійним прискорювачем дейтронів з енергією 23 МеВ та середнім струмом 1 мА. Генерація первинних нейтронів зумовлена ядерними реакціями внаслідок бомбардування берилієвої мішені прискореними дейтронами

A deuteron linac for subcritical assembly driving

A scheme of a deuteron linac for driving a thermal neutron source based on a subcritical uranium assembly is presented. The accelerator is based on RFQ and H-cavities. Beam stability as the beam moves along an accelerating channel is provided by RF electric fields. Beam phase characteristics are matching with sections and a neutron target parameters by transport lines between: an injector-RFQ section, the RFQ section-an initial H-section, adjacent Hsections, and an accelerator output-the target.Рассмотрена схема линейного ускорителя дейтронов для управления источником тепловых нейтронов на основе подкритической урановой сборки. Ускоритель базируется на Н-резонаторах. Устойчивость движения пучка в ускоряющем канале обеспечивается высокочастотным полем. Линии транспортировки на переходах между секциями, между инжектором и ускоряющей структурой, а также между ускорителем и мишенью обеспечивают согласование характеристик пучка с параметрами секций и мишени.Розглянуто схему лінійного прискорювача дейтронів для керування джерелом теплових нейтронів на основі підкритичної уранової збірки. Прискорювач базується на Н-резонаторах. Стійкість руху пучка в прискорювальному каналі забезпечується високочастотним полем. Лінії транспортування між секціями, між інжектором і першою секцією прискорювача, а також між прискорювачем і мішенню забезпечують узгодження характеристик пучка з параметрами секцій і мішені

A deuteron linac for subcritical assembly driving

A scheme of a deuteron linac for driving a thermal neutron source based on a subcritical uranium assembly is presented. The accelerator is based on RFQ and H-cavities. Beam stability as the beam moves along an accelerating channel is provided by RF electric fields. Beam phase characteristics are matching with sections and a neutron target parameters by transport lines between: an injector-RFQ section, the RFQ section-an initial H-section, adjacent Hsections, and an accelerator output-the target.Рассмотрена схема линейного ускорителя дейтронов для управления источником тепловых нейтронов на основе подкритической урановой сборки. Ускоритель базируется на Н-резонаторах. Устойчивость движения пучка в ускоряющем канале обеспечивается высокочастотным полем. Линии транспортировки на переходах между секциями, между инжектором и ускоряющей структурой, а также между ускорителем и мишенью обеспечивают согласование характеристик пучка с параметрами секций и мишени.Розглянуто схему лінійного прискорювача дейтронів для керування джерелом теплових нейтронів на основі підкритичної уранової збірки. Прискорювач базується на Н-резонаторах. Стійкість руху пучка в прискорювальному каналі забезпечується високочастотним полем. Лінії транспортування між секціями, між інжектором і першою секцією прискорювача, а також між прискорювачем і мішенню забезпечують узгодження характеристик пучка з параметрами секцій і мішені

Influence of working gas pulse injection and fluctuations of the magnetic field on the runaway electrons dynamics in Uragan-3M

Generation of runaway electrons in fusion experiments can drive to serious damage of plasma devices components. Injection of gas with a large mass number decreases the generation processes. Also, magnetic perturbations decrease generation of runaway electrons by increasing the loss rate. We investigated the influence of working gas pulse injection and natural fluctuations of the magnetic confining field on runaway electrons dynamics. The interaction of runaway electrons with an Alfven wave in plasma is noted.Генерація утікаючих електронів в експериментах синтезу може привести до серйозного пошкодження компонентів плазмових пристроїв. Інжекція важкого газу зменшує процеси генерації. Магнітні збурення також пригнічують генерацію утікаючих електронів за рахунок збільшення швидкості втрат. Досліджено вплив імпульсного напуску газу і природних флуктуацій утримуючого магнітного поля на динаміку утікаючих електронів. Відзначено взаємодія утікаючих електронів з альфвеновською хвилею в плазмі.Генерация убегающих электронов в экспериментах синтеза может привести к серьезному повреждению компонентов плазменных устройств. Инжекция тяжелого газа уменьшает процессы генерации. Магнитные возмущения также подавляют генерацию убегающих электронов за счет увеличения скорости потерь. Исследовалось влияние импульсного напускающего газа и естественных флуктуаций удерживающего магнитного поля на динамику убегающих электронов. Отмечено взаимодействие убегающих электронов с альфвеновской волной в плазме

Amplification of the runaway electrons flow in the Uragan-3М torsatron

In this work the results of amplification of the runaway electrons flow and interaction runaway electrons with RF-heating wave on the Uragan-3M torsatron are presented. Results described in the article confirm using runaway electrons for gas breakdown. The results allow making some recommendations for using of self-created flows of accelerated particles for stimulation of gas breakdown.Наведено результати експериментальних досліджень щодо посилення потоку утікаючих електронів, а також взаємодії потоку утікаючих електронів з електромагнітним полем хвилі, що збуджується високочастотним імпульсом у торсатроні Ураган-3М. Отримані результати підтверджують можливість пробою газу утікаючими електронами. Це дозволяє представити ряд рекомендацій по використанню потоків прискорених частинок для стимуляції високочастотного пробою.Приведены результаты экспериментальных исследований по усилению потока убегающих электронов, а также взаимодействию потока убегающих электронов с электромагнитным полем волны, возбуждаемой высокочастотным импульсом в торсатроне Ураган-3М. Полученные результаты подтверждают возможность пробоя газа убегающими электронами. Это позволяет представить ряд рекомендаций по использованию самопроизвольно формирующихся потоков ускоренных частиц для стимуляции высокочастотного пробоя