Waveguide channel for TNK linear accelerator–injector

80 MeV linear accelerator is a part of the industrial storage facility at the State Research Institute for Problems in Physics named after F.V. Lukin (Moscow, Zelenograd). 6-meter long accelerating DAW structure operates at 2.8 GHz and is powered by the Olivin klystron station. The power is transmitted through the long waveguide channel made of rectangular copper pipes with 90·45 mm cross section and 5 mm walls, with no circulator. The paper deals with the waveguide channel construction features, including indium gaskets to connect individual parts. The waveguide channel length correction procedure for the purpose of overvoltage decreasing during accelerating structure breakdowns is also described.Технологічний накопичувальний комплекс НІДФП ім. Ф.В.Лукина, м. Зеленоград у своєму складі має лінійний прискорювач на енергію 80 МеВ. Прискорююча структура ЛП із шайбами і діафрагмами (DAW) довжиною 6 м працює на частоті 2,8 ГГц. Джерелом ВЧ-потужності для неї служить клістронна станція «Олівін». Передача потужності здійснюється довгим хвилевідним трактом, виконаним з мідних прямокутних труб перетином 90×45 мм і товщиною стінок 5 мм, без циркулятора. Розглянуті особливості конструктивного виконання хвилевідного тракту, у якому використовуються індійові ущільнення для з'єднання окремих елементів. Також приведена процедура настроювання довжини хвилевідного тракту з метою зменшення в ньому перенапруги при пробоях структури.Технологический накопительный комплекс НИИФП им. Ф.В.Лукина, г. Зеленоград в своём составе имеет линейный ускоритель на энергию 80 МэВ. Ускоряющая структура ЛУ с шайбами и диафрагмами (DAW) длиной 6 м работает на частоте 2,8 ГГц. Источником ВЧ-мощности для неё служит клистронная станция «Оливин». Передача мощности осуществляется длинным волноводным трактом, выполненным из медных прямоугольных труб сечением 90×45 мм и толщиной стенок 5 мм, без циркулятора. Рассмотрены особенности конструктивного выполнения волноводного тракта, в котором используются индиевые уплотнения для соединения отдельных элементов. Также приведена процедура настройки длины волноводного тракта с целью уменьшения в нём перенапряжения при пробоях ускоряющей структуры

Status of the linear accelerator-injector at TNK facility

Industrial storage facility at Lukin State Research Institute for Problems in Physics, Zelenograd includes two electron storage rings: the main ring for energy of 2.5 GeV and booster ring for energy of 450 MeV. Linear accelerator for electron energy up to 80 MeV serves as an electron injector of TNK facility. The accelerator was commissioned in December, 2002. The accelerated current of ~50 mA at 55 MeV was obtained. The paper presents the linear accelerator scheme and time diagram for its parts operation. DAW accelerating structure and beam transportation channel to the booster ring are described. The electron beam parameters obtained are listed.Технологический накопительный комплекс НИИ ФП им. Лукина г.Зеленоград включает в себя два накопителя электронов: основной накопитель на энергию 2.5 ГэВ и малый накопитель–бустер на энергию 450 МэВ. Инжектором электронов комплекса ТНК является линейный ускоритель на энергию до 80 МэВ. В декабре 2002 г. был осуществлен запуск ускорителя. Получен ускоренный ток ~50 мА с энергией 55 МэВ. В статье рассмотрена схема линейного ускорителя и временная диаграмма работы ее элементов. Дано описание ускоряющей структуры с шайбами и диафрагмами и канала транспортировки пучка к малому накопителю. Приведены достигнутые к настоящему времени параметры пучка электроновТехнологічний накопичувальний комплекс НДІ ФП ім.Лукіна м.Зеленоград містить у собі два на- копичувача електронів: основний накопичувач на енергію 2.5 ГеВ і малий накопичувач−бустер на енергію 450 МеВ. Інжектором електронів комплексу ТНК є лінійний прискорювач на енергію до 80 МеВ. У грудні 2002 р. був здійснений запуск прискорювача. Отримано прискорений струм ~50 мА з енергією 55 МеВ. У статті розглянута схема лінійного прискорювача і тимчасова діаграма роботи її елементів. Дано опис прискорювальної структури із шайбами і діафрагмами і каналу транспортування пучка до малого накопичувача. Наведено досягнуті до теперішнього часу параметри пучка електронів

RF gun for ILU-12 accelerator

RF gun for ILU-12 accelerator is described in the paper. Mechanism of beam transportation and energy spectrum improvements by applying an additional RF voltage of the operating frequency to the cathode-grid gap is considered in detail. Simulated energy spectrum and density profile of electron beam at the accelerator output are presented.Дається опис ВЧ-гармати прискорювача ІЛУ-12. Детально розглядається механізм поліпшення проходження пучку і його енергетичного спектра шляхом подачі додаткової ВЧ-напруги робочої частоти на зазор сітка-катод. Приводяться розрахункові спектр енергії і профіль щільності електронного пучку на виході прискорювача.Дается описание ВЧ-пушки ускорителя ИЛУ-12. Детально рассматривается механизм улучшения прохождения пучка и его энергетического спектра путем подачи дополнительного ВЧ-напряжения рабочей частоты на зазор сетка-катод. Приводятся расчетные спектр энергии и профиль плотности электронного пучка на выходе ускорителя

Status of the linear accelerator-injector at the TNK facility

In 2006, the work was continued at the linear accelerator-injector of TNK facility, Zelenograd. In November-December, the linear accelerator conditioning was carried out to increase the output electron energy. The accelerated electron beam was obtained at the Faraday's cup located in the plane which was equivalent to the booster ring entrance point. The paper presents the accelerating structure conditioning results and diagrams of the beam pulse shape at the accelerator output and energy spectrum at the booster ring input.В 2006 р. були продовжені роботи на лінійному прискорювачі-інжекторі комплексу ТНК м. Зеленоград. У листопаді-грудні було проведене тренування лінійного прискорювача з метою підвищення енергії електронного пучку на виході ЛП, а також був отриманий прискорений електронний пучок на циліндрі Фарадея, що перебуває в площині, еквівалентній входу пучка в малий накопичувач. Представлено результати тренування прискорювальної структури, а також графіки форми імпульсу струму пучка на виході ЛП і енергетичного спектру пучка на вході в малий накопичувач.В 2006 г. были продолжены работы на линейном ускорителе-инжекторе комплекса ТНК г. Зеленоград. В ноябре-декабре была проведена тренировка линейного ускорителя с целью повышения энергии электронного пучка на выходе ЛУ, а также получен ускоренный электронный пучок на цилиндре Фарадея, который находится в плоскости, эквивалентной входу пучка в малый накопитель. Представлены результаты тренировки ускоряющей структуры, а также графики формы импульса тока пучка на выходе ЛУ и энергетического спектра пучка на входе в малый накопитель

Comissioning of the linear accelerator-injector at the TNK facility

The industrial storage facility has been developed and manufactured at the Budker INP SB RAS. It contains an 80 MeV electron linear accelerator-injector and two electron storage rings: the lesser 450 MeV booster ring and the main 2.5 GeV storage ring. In 2002, the work on the accelerator assembling was begun. On December, 25 this year the accelerator was started up, and the current at the linear accelerator output was obtained. The linear accelerator schematic together with a description of the 6 meter long accelerating DAW structure which operates at 2.8 GHz, are presented in the paper. The first results of the accelerator start-up are as follows: the accelerated electron current of ~50 mA with the energy of ~55...60 MeV.Технологічний накопичувальний комплекс був спроектований і виготовлений у ІЯФ ім. Г.І. Будкера СВ РАН. Він містить у собі інжектор–лінійний прискорювач електронів з енергією до 80 МеВ і два накопичувачі електронів: малий накопичувач–бустер на енергію 450 МеВ і основний накопичувач на енергію 2.5 ГеВ. Приводяться функціональна схема лінійного прискорювача й опис конструкції прискорюючої структури із шайбами і діафрагмами довжиною 6 м, що працює на частоті 2.8 ГГц.Представлено перші результати запуску прискорювача: отриманий прискорений струм електронів ~50 мА з енергією ~(55...60) МеВ.Технологический накопительный комплекс был спроектирован и изготовлен в ИЯФ им. Г.И. Будкера СО РАН. Он включает в себя инжектор–линейный ускоритель электронов с энергией до 80 МэВ и два накопителя электронов: малый накопитель–бустер на энергию 450 МэВ и основной накопитель на энергию 2.5 ГэВ. Приводятся функциональная схема линейного ускорителя и описание конструкции ускоряющей структуры с шайбами и диафрагмами длиной 6 метров, работающей на частоте 2.8 ГГц. Представлены первые результаты запуска ускорителя: получен ускоренный ток электронов ~50 мA с энергией ~(55...60) МэВ

Work status of 5 MeV 300 kW electron accelerator

Design work has been completed for the accelerating structure of high-power electron accelerator with 5 MeV, 300 kW, 176 MHz parameters. The structure is being produced in BINP workshop. The paper presents the design of the accelerating structure which consists of a chain of coaxial cavities, and block diagram of experimental workbench. Structure of the main accelerator blocks and their degree of fabrication are viewed.Закончены проектные работы по ускоряющей структуре мощного электронного ускорителя 5 МэВ, 300 кВт, 176 МГц и ведется ее изготовление в опытном производстве Института. Дается описание конструкции ускоряющей структуры, состоящей из цепочки связанных коаксиальных резонаторов. Приводится блок-схема испытательного стенда, рассматривается устройство отдельных узлов ускорителя и состояние их готовности.Закінчено проектні роботи із прискорювальної структури потужного електронного прискорювача 5 МеВ, 300 кВт, 176 МГц і ведеться її виготовлення в дослідному виробництві інституту. Дається опис конструкції прискорювальної структури, що складається з ланцюжка зв'язаних коаксіальних резонаторів. Приводиться блок-схема іспитового стенда, розглядається будова окремих вузлів прискорювача і стан їх готовності

Coaxial pulsed 3 MW RF power input for 176 MHz accelerating structure

Design of the power input is described in the paper. The power input is a low-impedance coaxial line with the wave resistance of about 30 Ohm. One of the line ends is shorted, the other turns into the coupling loop, which inductance is compensated by the stray capacitance. The vacuum section of the power input is separated from the atmosphere by the cylindrical insulator made of 22XC ceramics. The coaxial part of the power input is divided into the 176 MHz quarter-wave-length insulator and quarter-wave-length transformer by the point of the 50 Ohm RF power feeder connection. Power input testing technique is described in the paper together with the results obtained when operating at the high power level.Наведено конструкцію вводу потужності, що являє собою низькоомну коаксіальну лінію з хвильовим опором порядку 30 Ом. Один кінець лінії закорочено, а інший переходить у петлю зв'язку, індуктивність якої компенсована конструктивною ємністю. Вакуумна частина вводу потужності відділена від атмосфери циліндричним ізолятором з кераміки 22ХС. Високочастотна потужність підводиться фідером до місця, що розділяє коаксіальну частину вводу на чвертьхвильовий ізолятор і чвертьхвильовий трансформатор на частоті 176 МГц. Хвильовий опір фідера, що підводить потужність, 50 Ом. Описано методику випробування вводу потужності на стенді, наведені результати його роботи на великому рівні потужності.Приведена конструкция ввода мощности. Он представляет собой низкоомную коаксиальную линию с волновым сопротивлением порядка 30 Ом. Один конец линии закорочен, а другой переходит в петлю связи, индуктивность которой компенсирована конструктивной емкостью. Вакуумная часть ввода мощности отделена от атмосферы цилиндрическим изолятором из керамики 22ХС. Высокочастотная мощность подводится фидером в месте, разделяющем коаксиальную часть ввода на четвертьволновый изолятор и четвертьволновый трансформатор на частоте 176 МГц. Волновое сопротивление подводящего мощность фидера 50 Ом. Описана методика испытания ввода мощности на стенде, приведены результаты его работы на большом уровне мощности

ILU-12 commissioning

At Budker INP SB RAS, a prototype of high-power industrial electron accelerator for the energy of 5 MeV, named ILU-12, has been successfully commissioned. The accelerator operates at 176 MHz. The paper presents the accelerator concept together with simulation results for the accelerating structure, beam injection and dynamics. The obtained beam pulsed power of 1,5 MW at the structure electron efficiency of 67% is close to the simulation value. Improvements of beam transportation and energy spectrum due to the injection regime optimization were experimentally proven. The results obtained are discussed.В ІЯФ СВ РАН зроблено успішний запуск прототипу потужного промислового прискорювача електронів ІЛУ-12 на енергію 5 МеВ. Робоча частота прискорювача 176 МГц. Коротко описується концепція прискорювача. Приводяться результати розрахунків прискорювальної структури, інжекції і динаміки пучка. Отримано близькі до розрахункових імпульсна потужність пучка (1,5 МВт) і електронний ККД прискорювальної структури (67%). Експериментально підтверджено поліпшення проходження пучка і його енергетичного спектра за допомогою оптимізації режиму інжекції. Обговорюються отримані результати.В ИЯФ СО РАН произведен успешный запуск прототипа мощного промышленного ускорителя электронов ИЛУ-12 на энергию 5 МэВ. Рабочая частота ускорителя 176 МГц. В докладе кратко описывается концепция ускорителя. Приводятся результаты расчетов ускоряющей структуры, инжекции и динамики пучка. Получены близкие к расчетным импульсная мощность пучка (1,5 МВт) и электронный КПД ускоряющей структуры (67%). Экспериментально подтверждено улучшение прохождения пучка и его энергетического спектра с помощью оптимизации режима инжекции. Обсуждаются полученные результаты